O nouă metodă îmbunătățește precizia monitorizării activității creierului în timpul stimulării profunde a creierului

O nouă metodă îmbunătățește precizia monitorizării activității creierului în timpul stimulării profunde a creierului

Cercetătorii Clinicii Mayo au găsit o nouă modalitate de a detecta și monitoriza cu mai multă acuratețe activitatea celulelor creierului în timpul stimulării profunde a creierului, un tratament comun pentru tulburările de mișcare, cum ar fi boala Parkinson și tremorul. Această precizie poate ajuta medicii să ajusteze plasarea electrozilor și stimularea în timp real, oferind o îngrijire mai bună și mai personalizată pacienților care primesc procedura chirurgicală. Studiul este publicat înJurnal de Neurofiziologie.

Stimularea profundă a creierului (DBS) implică implantarea unor electrozi în creier care emit impulsuri electrice pentru a ameliora simptomele. Electrozii rămân în creier conectați la o baterie implantată lângă osul de bivol și controlată de o telecomandă. În timp ce un neurolog și neurochirurgi monitorizează undele cerebrale pe parcursul intervenției chirurgicale, monitorizarea este de obicei limitată la un interval de frecvență îngust care oferă o imagine brută a activității creierului.

Cu toate acestea, cercetătorii Clinicii Mayo au folosit echipamente mai sensibile, de calitate pentru cercetare și algoritmi personalizați pentru a înregistra o gamă mai largă de frecvență a activității celulelor creierului, oferind o rezoluție mai mare și informații mai precise despre când și unde celulele creierului au declanșat în timpul intervenției chirurgicale DBS la pacienți.

Am studiat activitatea creierului într-un mod diferit, înregistrând un tip de semnal cerebral numit „bandă largă”, care reflectă activitatea combinată pe toate frecvențele și este legată de declanșarea tuturor celulelor creierului din acea regiune. Am descoperit că semnalul de activitate în bandă largă a crescut odată cu mișcarea și a fost mai precis în locație decât semnalul standard de frecvență îngustă. „

Bryan Klassen, MD, neurolog, autor principal

Dr. Classes și colegii au detectat semnalul de bandă largă în talamusul motor, o regiune adâncă a creierului care controlează mișcarea. Studiile anterioare l-au detectat doar la suprafața creierului.

Cercetătorii au înregistrat semnale de bandă largă asociate cu mișcarea mâinii la 15 pacienți care au suferit DBS treaz. Fiecare dintre pacienți a fost instruit să deschidă și să închidă mâinile, în timp ce cercetătorii au înregistrat activitatea celulelor creierului în talamusul lor.

„Acest studiu ne mărește înțelegerea modului în care talamusul, o regiune a creierului adesea vizată pentru stimularea creierului, procesează mișcarea. Poate duce, de asemenea, la o cartografiere mai precisă a creierului”, spune coautorul studiului, Matthew Baker, Ph.D., un coleg postdoctoral în neurochirurgie la Clinica Mayo.

Utilizarea în bandă largă pentru a monitoriza în timpul intervenției chirurgicale DBS poate îmbunătăți tratamentul și rezultatele pacientului.

„Aceste rezultate subliniază progresele remarcabile pe care le putem realiza printr-o strânsă colaborare între departamentele de neurologie și neurochirurgie și ne vor ajuta să dezvoltăm următoarea generație de terapii de stimulare a creierului”, spune neurochirurgul Kai Miller, MD, Ph.D., autor principal al studiului.

Următorii pași pentru această cercetare sunt investigarea în continuare a modului în care aceste modele de activitate cerebrală în talamus pot fi utilizate pentru a îmbunătăți terapia de neurostimulare, spune dr. Baker, absolvent al Școlii Absolvente de Științe Biomedicale a Clinicii Mayo.

„Vom studia modul în care acest semnal răspunde la diferite tipuri de mișcări și dacă îl putem folosi pentru a controla noi dispozitive care stimulează doar atunci când pacienții au nevoie, spre deosebire de stimularea constantă, care este mai predispusă la efecte secundare”, spune el.

Surse: