Az STN DBS hatása a kognitív és agyi hálózatokra PD betegeknél EEG és fNIRS alapján elemezve

Az elmúlt években a mélyagyi elektromos stimuláció (DBS) a klinikai tünetek javításának elsődleges kezelésévé vált Parkinson-kórban (PD) szenvedő betegeknél, akiknél a hagyományos gyógyszeres terápiás gyógyszerek gyenge gyógyszerhatása vagy a betegség előrehaladása után túlnyomórészt motoros lassulás tapasztalható. A korábbi tanulmányok azonban ellentmondásosak voltak annak vizsgálatában, hogy a DBS-STN elősegíti-e vagy károsítja-e a kognitív funkciókat PD-ben szenvedő betegeknél. Korábbi tanulmányok azt találták, hogy a DBS befolyásolhatja a PD-ben szenvedő betegek végrehajtó funkcióit, és hogy bizonyos agyi régiók szorosan kapcsolódnak a végrehajtó funkcióhoz. Ebben a vizsgálatban a kutatók elektroencefalográf-funkcionális közeli infravörös spektroszkópiát (EEG-fNIRS) alkalmaztak, hogy az alanyoknál elérjék az agyhálózati kapcsolatot, és feltárják a lehetséges összefüggést a végrehajtó funkció és az agyhálózati kapcsolat között Parkinson-kórban szenvedő betegeknél. A DBS-STN végrehajtását befolyásoló lehetséges agyi hálózati kapcsolatok feltárása, valamint PD betegek posztoperatív végrehajtó funkcióinak előrejelzése DBS-ben.

Az egyes kognitív tartományok károsodottjai közül a végrehajtó funkciók károsodása a leggyakoribb, az esetek több mint 70%-át teszi ki, és gyakoribb a figyelem, a munkamemória és a térlátási képesség károsodása is. A károsodott végrehajtó funkció a PD betegek legjellemzőbb kognitív károsodása, amely a frontális-striatális hurkok integritásának zavarával kapcsolatos, számos funkcionális agyi régió kialakításával, mint például a homloklebeny, a parietális lebeny, a gyrus cingulate, thalamus, substantia nigra és így tovább, és klinikailag a kognitív rugalmasság, a tervezés, a fogalomalkotás, a munkamemória és a tanulási képesség károsodásaként nyilvánul meg. A executive diszfunkció súlyosan befolyásolhatja a betegek szociális viselkedését, különösen akkor, ha összetettebb feladatokat hajtanak végre, amelyek egy meghatározott sorrendben több lépés integrálását igénylik.

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az agyi hálózatok összekapcsolódása bizonyos agyi régiókban szorosan összefügg a kognitív funkcióval, például számos klinikai vizsgálatot végeztek funkcionális MRI véroxigenizációs jeleken, de az elektromágneses interferenciával szembeni gyenge immunitás miatt a beültetett elektródákkal rendelkező betegek Ki kell kapcsolni a DBS-t az MRI elvégzéséhez. A gyenge antimotoros interferencia miatt csak néhány motoros kép és egyszerű ujjmozgások érhetők el a DBS kikapcsolt állapotában funkcionális MRI-hez, és a funkcionális MRI fontos probléma, amely korlátozza a kognitív idegtudományi kutatásokat alacsony időbeli felbontása és képtelensége miatt. a feladatparadigmában az agykérgi vér oxigenizációs jeleinek változásainak valós idejű nyomon követésére.

Ezért ez a tanulmány egy többközpontú, prospektív, randomizált, párhuzamosan kontrollált ekvipotens klinikai vizsgálat megtervezését tervezi, amely innovatív módon ötvözi az elektroencefalográfiát (EEG) a nagy időbeli felbontással és a funkcionális közeli infravörös spektroszkópiával (fNIRS) nagy térbeli felbontással a kortikális oxigenizáció monitorozására. jeleket valós időben, így az agy elektrofiziológiai és véroxigenizációs jelei valós időben szerezhetők be a végrehajtó funkció tesztje során (Stroop/TMT). A kognitív funkciók valós idejű mérése és értékelése az agy elektrofiziológiai és oxigenizációs jelváltozásainak szinkron beszerzésével, miközben a páciens végrehajtja a végrehajtó funkciótesztet (Stroop/TMT), és valós idejű EEG-fNIRS agyhálózati adatokat szerez a végrehajtó funkció során. A teszt mindig is a kognitív funkciók kutatásának magasabb rendű területe volt. Jelen tanulmány a PD-betegek végrehajtó funkcióinak károsodásának mechanizmusait vizsgálta, és azt, hogy a DBS-STN befolyásolja-e a végrehajtó funkció agyhálózati mechanizmusait. Azt remélik, hogy (1) számszerűsíteni tudja a kognitív funkciót és a kognitív működés lehetséges tendenciáit PD betegekben EEG-fNIRS technikával, (2) megmagyarázni, hogy vannak-e különbségek a végrehajtó funkcióban az agy funkcionális hálózati kapcsolatának szintjén a sebészeti és konzervatív kezelések között, hogy vannak-e kölcsönhatási hatásai a kezelés időtartamával és a kezelési móddal való eltéréseknek, valamint egyszerű hatásuk elemzésére, (3) A rövid távú tanulási hatások mesterséges összezavaróinak és a korábbi neurokognitív pszicho-viselkedési tesztekkel jártas tesztelők minimalizálása, (4) ) A DBS mechanizmusának feltárása PD betegek agykérgi hálózatainak változásaira, a műtét kognitív funkciókra gyakorolt ​​interferenciájának elkerülésére vagy csökkentésére, valamint elméleti alapot nyújtani a személyre szabott műtéti tervek kezeléséhez.

Ebben a tanulmányban a kutatók egy többközpontú, prospektív, randomizált, párhuzamosan kontrollált klinikai vizsgálat megtervezését tervezték. Összesen 80 beteget soroltak be véletlenszerűen a DBS-STN csoportba. A DBS-kezeléssel kezelt csoport a nem DBS-kezeléssel kezelt csoporttal rutinszerűen DBS-t kapott a műtét után 1 hónappal. A konzervatív, orális gyógyszeres kezelés rutinszerű kezelését és a betegek agyműködésére vonatkozó adatokat az egyidejű EEG-fNIRS bimodális technikával, kognitív teszteléssel (Stroop/TMT) kombinálva gyűjtöttük össze a kiinduláskor, 1 hónappal a DBS (DBS-on) után, és 6 hónappal/12 hónappal a DBS után.