パーキンソン病における抑制制御ネットワークの調査

運動障害は、世界中で障害の顕著な原因となっています。 米国では、400 万人以上がパーキンソン病 (PD)、本態性振戦 (ET)、ジストニアに苦しんでいると推定されています。 これらのうち、PD が最も一般的であり、振戦、硬直、および運動緩慢を主な特徴としています。 しかし、多くの患者は、抑うつや認知障害など、運動以外の顕著な特徴を持っており、処理速度、記憶、注意、学習に欠陥があります。 最も衰弱させる認知障害の 1 つは、反応抑制 (RI)、つまり習慣的な行動を抑制できないことです。 PD患者はRIにかなりの困難を抱えており、生活の質を制限する上でRIが大きく寄与していると報告しています。 いくつかの研究では、ドーパミンが認知機能のこの側面を改善できることを示していますが、多くの患者はかなり障害が残っています.

RI は、精神的柔軟性の低下、タスク切り替え、集中力の低下など、さまざまな重要な形で臨床的に現れます。 RI はまた、歩行機能障害、転倒、および歩行の凍結を伴う運動障害の一因となる可能性があります。 残念ながら、PD と RI のこれらの機能は十分に研究されておらず、効果的な治療法の選択肢がないため、新しい治療法を調査する必要があります。 脳深部刺激療法 (DBS) は、運動症状の非常に効果的な治療法ですが、基本的に認知症には効果がなく、認知症を悪化させる可能性もあります。現在、さまざまなパラメーターが NMS を改善する方法を調査している研究はほとんどありません。 PD のこれらの衰弱させる特徴に取り組み始める努力の中で、研究者は、運動障害を持つ患者の RI を研究し、運動および反応抑制のタスクの前と最中に、運動と認知を根底にある神経電気生理学と相関させることを提案しています。

通常の DBS 手術では、覚醒状態での術中記録を利用して刺激電極を埋め込みます。 これらの定期的な記録により、神経科医や神経外科医は脳内の神経発火を直接観察し、特徴的なパターンを特定して解剖学的構造を描写することができます。 配置されると、DBS 電極は、運動障害に対して臨床的に有効であることが知られている刺激パラメーターを使用してテストされます。 これにより、治療上の利点と副作用に関する術中急性試験が可能になり、頭蓋電極をバッテリーに接続して電源を入れると、患者が治療にどのように反応するかについての情報が得られます。

この定期的な記録と刺激に加えて、この設定は、リスクの増加を最小限に抑えながら、神経電気生理学を研究するユニークな機会も提供します。 DBS電極自体だけでなく、外層（皮質）の脳活動を測定することで、患者がさまざまな作業を行っている間に、行動機能と神経活動を関連付けることができます。 私たちのセンター、および他のいくつかのセンターでは、DBS リードを配置する前に皮質上に硬膜下ストリップ電極を配置することにより、これらの目標を達成するための研究パラダイムが既に整っています。 これらのストリップ電極は脳の表面に沿って配置されており、歴史的に数十年にわたって発作マッピングを実行するために使用されてきました。 それらの使用は、DBS手術中の神経回路の調査のためにごく最近実装されましたが、この特定の設定での安全性は現在十分に確立されており、一時的な配置は現在、この機関で同様の研究で行われています. ただし、以前の研究ではこれらのストリップが前頭前野に配置されていましたが、この分野の研究の大部分は運動回路に焦点を当てており、感覚運動皮質に配置されています。 NMS を研究するために、ストリップを前頭前皮質の上に配置し、さまざまな運動および認知タスク中、およびさまざまな刺激パターン中に記録を行います。