Kuinka STN-DBS vaikuttaa emotionaaliseen konfliktipäätökseen Parkinsonin taudissa: EEG-tutkimus (DBS-EMOTION)

Parkinsonin taudin (PD) ei-motoriset oireet ja erityisesti mielialan ilmenemismuodot, kuten apatia, masennus ja ahdistus, ovat saaneet huomiota viime vuosikymmeninä sen suuren esiintymistiheyden ja potilaan elämänlaatuun vaikuttavan vaikutuksen vuoksi. Lisäksi näiden psyykkisten ei-motoristen ominaisuuksien on osoitettu vaihtelevan samalla tavalla kuin motoriset oireet, jotka liittyvät ei-motorisiin vaihteluihin (NMF), jotka voivat olla enemmän vammauttavia kuin motorisia oireita. Psyykkisen NMF:n fysiopatologinen perusta on epäselvä, mutta mesolimbisen dopaminergisen denervaation on ehdotettu olevan mielialan ilmentymien taustalla jaksojen ulkopuolella. Samanaikaisesti on osoitettu, että PD-potilailla on epänormaalit emotionaalisen käsittelyn puutteet kasvojen ilmeen tunnistamisessa ja emotionaalisen prosodian suhteen, erityisesti negatiivisten valansoitujen tunteiden osalta, ja että nämä häiriöt voivat myös olla yhteydessä mesolimbisiin dopaminergisiin mekanismeihin. Mesolimbinen reitti on yksi funktionaalisista aivokuoren aivokuoren silmukoista, joissa tyvigangliot ovat erillään. Se sijaitsee kunkin ytimen ventraalisessa alaosassa (subtalamisen ytimen tapauksessa ventromediaalisessa) ja mediodorsaalisen talamuksen kautta projisoituu orbito-frontaaliseen aivokuoreen ja anterioriseen cingulaattikuoreen (ACC), limbisiin aivokuoren alueisiin, joista vankat todisteet ovat osallistuneet mielialahäiriöiden ja tunneprosessien patofysiologia, kuten ilmeiden tunnistus tai emotionaalisten konfliktien ratkaisu. Yhteenvetona voidaan todeta, että samalla tavalla kuin nigrostriataalisen reitin dopamiinivaje on parkinsonin motorisen triadin alkuperä, dopamiinin puute mesolimbisessa silmukassa selittäisi ei-motorisia psyykkisiä ilmenemismuotoja, kuten apatiaa, ahdistusta, masennusta ja emotionaalisia häiriöitä. dekoodaus. Oikea tapa tutkia näitä ilmiöitä on tehdä tehtäviä, joihin liittyy altistuminen affektiivisille ärsykkeille.

Stroop-testi on työkalu, joka mahdollistaa valikoivan huomion, kognitiivisten konfliktien ratkaisun (epäolennaisen lukuautomaation eston) ja prosessointinopeuden tutkimisen, ja sitä käytetään yleensä toimeenpanotoimintojen arvioinnissa. Modifioitu versio, facial Emotional Stroop (ES), kehitettiin puuttumaan merkityksettömien affektiivisten häiriötekijöiden häiriöihin. Tämän tehtävän avulla kirjoittajat osoittivat terveillä vapaaehtoisilla, että dorsolateraalinen prefrontaalinen aivokuori ja amygdala ovat alueita, jotka liittyvät emotionaalisen konfliktin seurantaan, kun taas rostral anterior cingulate cortex (rACC) aktivaatio liittyy emotionaalisten konfliktien ratkaisemiseen amygdalan ylhäältä alas eston kautta. uusien merkityksettömien tunnehäiriötekijöiden puuttumisen välttämiseksi. Sama ryhmä suunnitteli tehtävän muunnelman lisäämällä ei-emotionaalisia kognitiivisia kokeita, joissa koehenkilöiden piti tunnistaa kasvojen sukupuoli vaikutuksen sijaan. Tämän paradigman avulla he pystyivät erottamaan kognitiiviseen konfliktien ratkaisuun osallistuvat hermoverkot niistä, jotka ovat erityisesti mukana emotionaalisten konfliktien ratkaisemisessa. Siten, vaikka lateraalisen prefrontaalisen aivokuoren (LPFC) osoitettiin ratkaisevan ei-emotionaalisia konflikteja, etummaisen cingulaattikuoren pregenuaalinen osa eli rACC on mukana emotionaalisen konfliktin ratkaisemisessa. Päinvastoin, molempien konfliktien havaitseminen aktivoi dorsaalisen anteriorisen cingulaattikuoren yhteisen alueen.

Käyttämällä ES-tehtävää ryhmämme on äskettäin osoittanut toiminnallisessa MRI-tutkimuksessa PD-potilailla, että dopamiini moduloi emotionaalisten konfliktien ratkaisua "normalisoimalla" rACC:n toimintaa, joka oli hypoaktiivinen lääkkeen ulkopuolella tilassa verrattuna lääkkeen käytön tilaan. ja terveisiin kontrolleihin. rACC vastaanottaa massiivisia dopamiiniprojektioita ventraalisesta tegmentaalisesta alueesta (VTA) ja on siten osa kortiko-subkortikaalista limbistä silmukkaa. Siksi nämä havainnot tukisivat tämän piirin merkitystä PD:n tunne-dekoodaushäiriöissä ja sopivat ehdotetun hypoteesin kanssa, että dopaminerginen mesolimbinen rappeuma olisi mielialan ilmentymien ja häiriön psyykkisen NMF:n taustalla. On hyvin osoitettu, että STN-DBS parantaa PD:n levodopa-herkkiä motorisia oireita. STN-DBS ei muuta yleistä kognitiivista toimintaa, lukuun ottamatta joitain johtamistoimintojen, kuten verbaalisen sujuvuuden, heikkenemistä, mutta kokeellisessa skenaariossa sen on osoitettu lisäävän impulsiivisuutta PD-potilaiden kognitiivisten tehtävien aikana. Sen kliininen vaikutus PD:n affektiiviseen alueeseen on kuitenkin erittäin kiistanalainen, ja tunteiden käsittelystä on vain hyvin vähän tietoa. Muutamat saatavilla olevat tutkimukset, joissa verrataan potilaita ennen leikkausta ja sen jälkeen, viittaavat kasvojen tunteiden ja prosodian tunnistamisen huononemiseen. Näitä havaintoja ei voitu toistaa uudemmassa työssä. Tällaisissa tutkimuksissa ei kuitenkaan oteta huomioon dopaminergisen järjestelmän herkkyyttä, joka liittyy merkittävään lääkityksen vähenemiseen STN DBS:n jälkeen. Dopaminergisen hoidon ja kroonisen desensibilisoinnin suurten muutosten vuoksi kaikkia tutkimuksia, joissa ei verrata stimulaatioolosuhteita, tulee tulkita erittäin varovasti. Mielestämme, koska käytettävissä on runsaasti kliinisiä tietoja, jotka osoittavat käyttäytymismuutoksia STN-DBS:n jälkeen, ja kun otetaan huomioon STN:n toiminnallisten osa-alueiden anatominen päällekkäisyys, on todennäköistä, että stimulaatiolla olisi jonkin verran vaikutusta limbiseen basaaligangliosilmukkaan jopa elektrodeilla, jotka ovat hyvin istutettu sensomotoriselle alueelle ja siten indusoi muutoksia sekä motorisissa että affektiivisissa domeeneissa, vaikkakin jossain määrin dissosiaatiolla.

Tällä perustelulla tutkijat pyrkivät toistamaan sähköfysiologisesta näkökulmasta funktionaalisen magneettikuvauksen (fMRI) todisteita limbisten aivokuoren alueiden osallistumisesta emotionaalisiin dekoodausprosesseihin ja erottamaan ne kognitiiviseen konfliktiin osallistuvista. Lisäksi tutkijat haluavat vahvistaa dopamiinin modulaation käsitellessään emotionaalista konfliktia ja selvittää STN-DBS-vaikutusta käyttäytymis- ja aivokuoren elektrofysiologisesti.