Efectos de STN DBS sobre la cognición y las redes cerebrales en pacientes con EP analizados según EEG y fNIRS

En los últimos años, la estimulación eléctrica cerebral profunda (ECP) se ha convertido en un tratamiento primario para mejorar los síntomas clínicos en pacientes con enfermedad de Parkinson (EP) con enlentecimiento predominantemente motor después de efectos deficientes de los medicamentos de terapia farmacológica convencional o después de la progresión de la enfermedad. Sin embargo, estudios previos han sido controvertidos al examinar si DBS-STN promueve o deteriora la función cognitiva en pacientes con EP. Estudios anteriores han encontrado que la estimulación cerebral profunda puede afectar la función ejecutiva en pacientes con EP y que regiones específicas del cerebro están estrechamente relacionadas con la función ejecutiva. En este estudio, los investigadores utilizaron espectroscopia de infrarrojo cercano funcional con electroencefalografía (EEG-fNIRS) para obtener conectividad de la red cerebral en sujetos y explorar la posible relación entre la función ejecutiva y la conectividad de la red cerebral en pacientes con enfermedad de Parkinson. Explorar la posible conectividad de la red cerebral que afecta la ejecución en DBS-STN y predecir la función ejecutiva posoperatoria en pacientes con EP en DBS.

Entre los dominios cognitivos individuales deteriorados, el deterioro de la función ejecutiva es el más común y representa más del 70% de los casos, y el deterioro de la atención, la memoria de trabajo y la capacidad visuoespacial también son más comunes. La función ejecutiva deteriorada es el deterioro cognitivo más característico en los pacientes con EP, que se relaciona con la alteración de la integridad de las asas frontal-estriatales, diseñando una amplia gama de regiones cerebrales funcionales, como el lóbulo frontal, el lóbulo parietal, el giro cingulado, tálamo, sustancia negra, etc., y se manifiesta clínicamente como deterioro de la flexibilidad cognitiva, la planificación, la formación de conceptos, la memoria de trabajo y la capacidad de aprendizaje. La disfunción ejecutiva puede afectar seriamente el comportamiento social de los pacientes, especialmente cuando realizan tareas más complejas que requieren la integración de múltiples pasos en un orden particular.

Estudios anteriores han encontrado que la conectividad de la red cerebral en regiones específicas del cerebro está estrechamente relacionada con la función cognitiva; por ejemplo, se han realizado muchos estudios clínicos basados ​​en señales de oxigenación de la sangre por resonancia magnética funcional, pero debido a la escasa inmunidad a las interferencias electromagnéticas, los pacientes con electrodos implantados tener que estar desactivado DBS para poder realizar la resonancia magnética. Debido a la deficiente interferencia antimotora, sólo algunas imágenes motoras y movimientos simples de los dedos pueden adquirirse bajo la condición de DBS desactivado para la resonancia magnética funcional, y la resonancia magnética funcional ha sido un tema importante que limita la investigación en neurociencia cognitiva debido a su baja resolución temporal y su incapacidad. monitorear en tiempo real los cambios de las señales de oxigenación de la sangre del cerebro cortical en el paradigma de la tarea.

Por lo tanto, este estudio planea diseñar un ensayo clínico equipotente multicéntrico, prospectivo, aleatorizado y controlado en paralelo, que combine de manera innovadora la electroencefalografía (EEG) con alta resolución temporal y la espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS) con una alta resolución espacial para monitorear la oxigenación cortical. señales en tiempo real, de modo que las señales electrofisiológicas del cerebro y de oxigenación de la sangre puedan adquirirse en tiempo real durante una prueba de función ejecutiva (Stroop/TMT). La medición y evaluación en tiempo real de la función cognitiva mediante la adquisición sincrónica de cambios de señalización electrofisiológica y de oxigenación en el cerebro mientras el paciente realiza la prueba de función ejecutiva (Stroop/TMT) y la obtención de datos de la red cerebral EEG-fNIRS en tiempo real durante la función ejecutiva. La prueba siempre ha sido un campo de orden superior en la investigación de la función cognitiva. El presente estudio investigó los mecanismos del deterioro de la función ejecutiva en pacientes con EP y si DBS-STN afecta los mecanismos de la red cerebral de la función ejecutiva. Se espera (1) cuantificar la función cognitiva y las posibles tendencias en el funcionamiento cognitivo en pacientes con EP mediante la técnica EEG-fNIRS, (2) explicar si existen diferencias en la función ejecutiva a nivel de conectividad de la red funcional cerebral entre los tratamientos quirúrgicos y conservadores y si existen efectos de interacción de las diferencias con la duración del tratamiento y la modalidad de tratamiento, así como analizar sus efectos simples, (3) Minimizar los factores de confusión artificiales de los efectos del aprendizaje a corto plazo y evaluadores familiarizados con pruebas psicoconductuales neurocognitivas previas, (4 ) Explorar el mecanismo de la estimulación cerebral profunda sobre los cambios de las redes cerebrales corticales en pacientes con EP, para evitar o reducir la interferencia de la cirugía en las funciones cognitivas y proporcionar una base teórica para el tratamiento de planes quirúrgicos personalizados.

En este estudio, los investigadores planearon diseñar un ensayo clínico multicéntrico, prospectivo, aleatorizado y controlado en paralelo. Un total de 80 pacientes fueron asignados aleatoriamente al grupo DBS-STN. El grupo de tratamiento con DBS, con el grupo sin tratamiento con DBS, realiza DBS de forma rutinaria 1 mes después de la operación. El tratamiento conservador habitual con medicación oral y los datos sobre la función cerebral de los pacientes se recopilaron mediante la técnica bimodal EEG-fNIRS simultánea en combinación con pruebas cognitivas (Stroop/TMT) al inicio del estudio, 1 mes después de la estimulación cerebral profunda (DBS-on) y al final de la sesión. 6 meses/12 meses después de la DBS, respectivamente.