Wie beeinflusst STN-DBS die emotionale Konfliktentscheidung bei der Parkinson-Krankheit: eine EEG-Studie (DBS-EMOTION)

Nichtmotorische Symptome der Parkinson-Krankheit (PD) und insbesondere affektive Manifestationen wie Apathie, Depression und Angst haben in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer hohen Häufigkeit und Auswirkung auf die Lebensqualität der Patienten an Aufmerksamkeit gewonnen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass diese psychischen nicht-motorischen Merkmale ähnlich wie motorische Symptome schwanken, was zu nicht-motorischen Fluktuationen (NMF) führt, die stärker beeinträchtigend sein können als motorische Symptome. Die physiopathologische Grundlage der psychischen NMF ist unklar, es wurde jedoch vermutet, dass mesolimbische dopaminerge Denervation Stimmungserscheinungen während Off-Perioden zugrunde liegt. Gleichzeitig wurde gezeigt, dass Parkinson-Patienten unter abnormalen emotionalen Verarbeitungsdefiziten in der Gesichtsausdruckserkennung und emotionalen Prosodie leiden, insbesondere in Bezug auf negative Valenzgefühle, und dass diese Beeinträchtigungen auch mit mesolimbischen dopaminergen Mechanismen in Verbindung gebracht werden könnten. Der mesolimbische Weg ist eine der funktionellen kortiko-subkortikalen Schleifen, in denen Basalganglien getrennt sind. Es liegt im ventralen Teil jedes Kerns (ventromedial im Fall des subthalamischen Kerns) und projiziert durch den mediodorsalen Thalamus zum orbitofrontalen Kortex und zum anterioren cingulären Kortex (ACC), limbische kortikale Bereiche, an denen solide Beweise beteiligt sind Pathophysiologie von Stimmungsstörungen und emotionalen Prozessen wie Mimikerkennung oder emotionale Konfliktlösung. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Mangel an Dopamin in der mesolimbischen Schleife auf die gleiche Weise, wie der Dopaminmangel des nigrostriatalen Weges der Ursprung der Parkinsonschen motorischen Triade ist, für nicht-motorische psychische Manifestationen wie Apathie, Angst, Depression und emotionale Störungen verantwortlich ist Dekodierung. Ein geeigneter Weg, diese Phänomene zu erforschen, sind Aufgaben, die eine Exposition gegenüber affektiven Stimuli beinhalten.

Der Stroop-Test ist ein Instrument, das es ermöglicht, selektive Aufmerksamkeit, kognitive Konfliktlösung (Hemmung des irrelevanten Leseautomatismus) und Verarbeitungsgeschwindigkeit zu untersuchen, und wird normalerweise zur Bewertung exekutiver Funktionen angewendet. Eine modifizierte Version, der Facial Emotional Stroop (ES), wurde entwickelt, um die Interferenz irrelevanter affektiver Ablenker zu adressieren. Mit dieser Aufgabe demonstrierten die Autoren bei gesunden Freiwilligen, dass der dorsolaterale präfrontale Kortex und die Amygdala die Bereiche sind, die an der Überwachung emotionaler Konflikte beteiligt sind, während die Aktivierung des rostralen anterioren cingulären Kortex (rACC) mit der emotionalen Konfliktlösung durch eine Top-down-Hemmung der Amygdala assoziiert ist um die Einmischung neuer irrelevanter emotionaler Ablenker zu vermeiden. Dieselbe Gruppe entwarf eine Variante der Aufgabe, indem sie nicht-emotionale kognitive Versuche hinzufügte, bei denen die Probanden das Geschlecht der Gesichter anstelle des Affekts identifizieren mussten. Durch dieses Paradigma waren sie in der Lage, neuronale Netze, die an der kognitiven Konfliktlösung beteiligt sind, von denen zu trennen, die speziell an der emotionalen Konfliktlösung beteiligt sind. Während gezeigt wurde, dass der laterale präfrontale Kortex (LPFC) nichtemotionale Konflikte löst, ist der prägenuale Teil des anterioren cingulären Kortex, dh der rACC, an der emotionalen Konfliktlösung beteiligt. Im Gegenteil, der Nachweis beider Arten von Konflikten teilt die Aktivierung einer gemeinsamen Region des dorsalen anterioren cingulären Cortex.

Durch die Verwendung der ES-Aufgabe hat unsere Gruppe kürzlich in einer funktionellen MRT-Studie mit PD-Patienten gezeigt, dass Dopamin die emotionale Konfliktlösung moduliert, indem es die Aktivität von rACC „normalisiert“, das im Off-Drug-Zustand im Vergleich zum On-Drug-Zustand hypoaktiviert war und zu gesunden Kontrollen. Das rACC erhält massive Dopamin-Projektionen aus dem ventralen tegmentalen Bereich (VTA) und ist somit Teil der kortiko-subkortikalen limbischen Schleife. Daher würden diese Ergebnisse die Implikation dieses Schaltkreises bei emotionalen Dekodierungsstörungen bei PD unterstützen und mit der vorgeschlagenen Hypothese übereinstimmen, dass eine dopaminerge mesolimbische Degeneration den Stimmungsmanifestationen und der psychischen NMF der Störung zugrunde liegen würde. Es ist gut belegt, dass STN-DBS die Levodopa-sensiblen motorischen Symptome der Parkinson-Krankheit verbessert. STN-DBS verändert die allgemeine kognitive Funktion nicht, mit Ausnahme einiger Beeinträchtigungen exekutiver Funktionen wie der verbalen Flüssigkeit, aber in einem experimentellen Szenario wurde nachgewiesen, dass es die Impulsivität während kognitiver Aufgaben bei Parkinson-Patienten erhöht. Seine klinische Wirkung im affektiven Bereich der Parkinson-Krankheit ist jedoch sehr umstritten, und es gibt nur sehr begrenzte Daten zur emotionalen Verarbeitung. Einige verfügbare Studien, in denen Patienten vor und nach der Operation verglichen wurden, weisen auf eine Verschlechterung der Gesichtsemotion und der Prosodieerkennung hin. Diese Ergebnisse konnten in einer neueren Arbeit nicht repliziert werden. Solche Studien berücksichtigen jedoch nicht die Desensibilisierung des dopaminergen Systems im Zusammenhang mit einer deutlichen Abnahme der Medikation nach STN DBS. Aufgrund der großen Veränderungen in der dopaminergen Behandlung und der chronischen Desensibilisierung sollten alle Studien, die keine Stimulationsbedingungen vergleichen, sehr vorsichtig interpretiert werden. Unserer Meinung nach ist es aufgrund der großen verfügbaren klinischen Daten, die Verhaltensänderungen nach STN-THS zeigen, und angesichts der anatomischen Überlappung der STN-Funktionsunterteilungen wahrscheinlich, dass die Stimulation selbst mit Elektroden eine gewisse Wirkung auf die limbische Basalganglienschleife ausüben würde gut in das sensomotorische Gebiet implantiert und induzieren somit Veränderungen sowohl im motorischen als auch im affektiven Bereich, wenn auch mit einer gewissen Dissoziation.

Mit dieser Begründung zielen die Forscher darauf ab, die Hinweise der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) auf die Beteiligung der limbischen kortikalen Regionen an emotionalen Entschlüsselungsprozessen aus einer elektrophysiologischen Perspektive zu reproduzieren und sie von denen zu unterscheiden, die an kognitiven Konflikten beteiligt sind. Darüber hinaus wollen die Forscher die Dopaminmodulation im Umgang mit emotionalen Konflikten bestätigen und die STN-DBS-Wirkung in verhaltensbezogener und kortikaler elektrophysiologischer Hinsicht aufklären.