Hvordan påvirker STN-DBS beslutning om følelsesmæssig konflikt ved Parkinsons sygdom: en EEG-undersøgelse (DBS-EMOTION)

Ikke-motoriske symptomer på Parkinsons sygdom (PD) og især stemningsmanifestationer som apati, depression og angst har fået opmærksomhed i de sidste par årtier på grund af dens høje frekvens og indvirkning på patientens livskvalitet. Derudover har disse psykiske ikke-motoriske egenskaber vist sig at svinge på samme måde som motoriske symptomer gør, samtidig med ikke-motoriske udsving (NMF), der kan være mere invaliderende end motoriske symptomer. Det fysiopatologiske grundlag for psykisk NMF er uklart, men mesolimbisk dopaminerg denervering er blevet foreslået at ligge til grund for stemningsmanifestationer under off-perioder. Samtidig er det blevet påvist, at PD-patienter lider af unormale følelsesmæssige bearbejdningsmangler i ansigtsudtryksgenkendelse og følelsesmæssig prosodi, især vedrørende negative valancerede følelser, og at disse svækkelser også kan være forbundet med mesolimbiske dopaminerge mekanismer. Den mesolimbiske vej er en af ​​de funktionelle kortiko-subkortikale løkker, hvor basale ganglier er adskilt. Den ligger i den ventrale del af hver kerne (ventromedial i tilfælde af den subthalamuskerne) og gennem den mediodorsale thalamus projicerer til den orbito-frontale cortex og den anterior cingulate cortex (ACC), limbiske kortikale områder, som robuste beviser har involveret i patofysiologi af humørforstyrrelser og følelsesmæssige processer som ansigtsudtryksgenkendelse eller følelsesmæssig konfliktløsning. Sammenfattende vil manglen på dopamin i den mesolimbiske sløjfe, på samme måde som dopaminudtømning af den nigrostriatale vej er årsagen til den parkinsoniske motortriade, forklare ikke-motoriske psykiske manifestationer, herunder apati, angst, depression og følelsesmæssige forstyrrelser. afkodning. En korrekt måde at udforske disse fænomener på er gennem opgaver, der involverer eksponering for affektive stimuli.

Stroop-testen er et værktøj, der gør det muligt at udforske selektiv opmærksomhed, kognitiv konfliktløsning (hæmning af irrelevant læseautomatisme) og behandlingshastighed og anvendes normalt til at evaluere eksekutive funktioner. En modificeret version, facial Emotional Stroop (ES), blev udviklet for at imødegå interferensen fra irrelevante affektive distraktorer. Med denne opgave påviste forfatterne hos raske frivillige, at dorsolateral præfrontal cortex og amygdala er de områder, der er involveret i overvågning af følelsesmæssig konflikt, mens aktivering af rostral anterior cingulate cortex (rACC) forbindes med følelsesmæssig konfliktløsning gennem en top-down hæmning af amygdala i for at undgå indblanding fra nye irrelevante følelsesmæssige distraherere. Den samme gruppe designede en variant af opgaven ved at tilføje ikke-emotionelle kognitive forsøg, hvor forsøgspersoner skulle identificere ansigternes køn i stedet for affekten. Gennem dette paradigme var de i stand til at adskille neurale net involveret i kognitiv konfliktløsning fra dem, der specifikt var involveret i følelsesmæssig konfliktløsning. Derfor, mens lateral præfrontal cortex (LPFC) viste sig at løse ikke-emotionel konflikt, er den prægenuelle del af den forreste cingulate cortex, det vil sige rACC involveret i følelsesmæssig konfliktløsning. Tværtimod deler påvisningen af ​​begge typer konflikter aktivering af en fælles region af den dorsale anterior cingulate cortex.

Ved at bruge ES-opgaven har vores gruppe for nylig demonstreret i et funktionelt MRI-studie med PD-patienter, at dopamin modulerer følelsesmæssig konfliktløsning ved at "normalisere" aktiviteten af ​​rACC, som var hypoaktiveret i tilstanden uden for lægemidlet sammenlignet med tilstanden, der ikke var lægemiddel. og til sunde kontroller. rACC modtager massive dopaminprojektioner fra det ventrale tegmentale område (VTA) og er således en del af den kortiko-subkortikale limbiske loop. Derfor vil disse resultater understøtte implikationen af ​​dette kredsløb i følelsesmæssige afkodningsforstyrrelser i PD og matche med den foreslåede hypotese, at dopaminerg mesolimbisk degeneration ville ligge til grund for stemningsmanifestationer og psykiske NMF af lidelsen. Det er godt demonstreret, at STN-DBS forbedrer levodopa-følsomme motoriske symptomer på PD. STN-DBS ændrer ikke overordnet kognitiv funktion, bortset fra en vis svækkelse i eksekutive funktioner som verbal flydende, men i et eksperimentelt scenarie har det vist sig at øge impulsiviteten under kognitive opgaver hos PD-patienter. Imidlertid er dens kliniske effekt i det affektive domæne af PD meget kontroversiel, og der er kun meget begrænsede data vedrørende følelsesmæssig behandling. Nogle få tilgængelige undersøgelser, der sammenligner patienter før og efter operationen, peger på en forværring af ansigtsfølelser og prosodigenkendelse. Disse resultater kunne ikke gentages i et nyere arbejde. Sådanne undersøgelser tager dog ikke højde for desensibilisering af det dopaminerge system relateret til markant fald i medicinering efter STN DBS. På grund af de store ændringer i dopaminerg behandling og kronisk desensibilisering bør alle undersøgelser, der ikke sammenligner stimuleringsbetingelser, fortolkes meget forsigtigt. Efter vores mening, på grund af de store tilgængelige kliniske data, der viser adfærdsændringer efter STN-DBS, og i betragtning af den anatomiske overlapning af STN funktionelle underafdelinger, er det sandsynligt, at stimulering vil udøve en vis effekt over den limbiske basale ganglia loop selv med elektroder, der er godt implanteret i det sansemotoriske territorium og inducerer således ændringer i både motoriske og affektive domæner, selvom med en vis dissociation.

Med dette rationale sigter efterforskerne på i et elektrofysiologisk perspektiv at reproducere de funktionelle magnetiske resonansbilleddannelse (fMRI) beviser på limbiske kortikale regioners involvering i følelsesmæssige afkodningsprocesser og at differentiere dem fra dem, der er involveret i kognitiv konflikt. Derudover ønsker efterforskerne at bekræfte dopaminmodulation, når de håndterer følelsesmæssig konflikt, og belyse STN-DBS-effekten i adfærdsmæssige og kortikale elektrofysiologiske termer.