埋め込み型脳深部刺激電極を使用したニューロフィードバック

脳深部刺激療法 (DBS) は、パーキンソン病 (PD) の対症療法のゴールド スタンダードの選択肢となっており、他のさまざまな神経障害についても検討されています。 脳深部領域への電極の埋め込みは、電気刺激の適用を可能にしただけでなく、研究者や臨床医に、病的な脳回路の中心にある異常な神経活動を調査するための前例のない機会を提供しました。 局所電場電位 (LFP) は、内部化および埋め込み型神経刺激装置への接続の前に、外部化された DBS 電極ワイヤを介して既に容易に調査されています。 PD の場合、運動症状は、視床下核 (STN) から記録された LFP の誇張されたベータ振動活動 (13 ～ 35 Hz) と相関することが証明されています。 まず、投薬を中止した患者の安静時の STN に記録されたベータ活性は、患者全体の統合パーキンソン病評価尺度 (UPDRS) と相関しています。 第二に、ベータバンドの信号パワーの減少は、運動症状の臨床的改善と相関していました。 第三に、2 つの主要な治療戦略、L-ドーパの投与と高頻度 DBS の両方が、STN のベータ同期性の抑制につながります。 さらに、ベータ振動は、時間の経過とともに高速で動きに依存する変調を示し、DBS の配信を制御するためのバイオマーカーおよびフィードバック信号として機能します。 研究者らは最近、深部脳電気ニューロフィードバックを実装して、外部化された DBS 電極を介して病理学的 STN 振動のリアルタイムの視覚的ニューロフィードバックを提供し、PD 患者が 1 回の 1 時間のセッションで視床下活動を自発的に制御および低減できることを示しました。 さらに、ニューロフィードバック学習戦略は動きを加速し、短期的および中期的に保持することができました。 ごく最近になって、新たに開発された神経刺激装置である Percept™ PC (Medtronic Neurological Division、ミネアポリス、ミネソタ州、米国) が臨床的に承認されました。これは、電気インパルスを印加するだけでなく、脳活動の測定と送信も可能にします。 この神経刺激装置は現在、チューリッヒ大学病院での移植の第一選択であり、さまざまな神経疾患に使用されています。 研究者の目標は、完全に埋め込まれた脳深部刺激デバイスを介したニューロフィードバックが可能であり、病理学的振動のより良い制御と症状の緩和につながるかどうかを調査することです. 脳深部振動の内因性制御が可能であることを示した研究者は、DBS で治療される PD 以外の病状に対するこの新しい治療アプローチもテストします。 埋め込まれた DBS 電極を使用したニューロフィードバックは、より長く、複数日のトレーニングセッションを可能にするという利点があります。完全に埋め込まれたニューロフィードバックシステムは、もはやDBS ワイヤの外在化は、電極移植後の最初の 2 日間に限定されなくなりました。 全体として、研究者は、研究者が 5 年を超えるバッテリー寿命に関して正当であると見なす、患者あたり 7 時間の合計ストリーミング時間 (バッテリー時間の 7 日) を超えることはありません。 この提案された研究は、社会で非常に蔓延しているさまざまな神経疾患 (たとえば、PD はアルツハイマー病に次いで 2 番目に一般的な神経変性疾患) の理解に役立ち、新規の内因性治療戦略につながる可能性があるため、非常に重要です。 DBS 刺激がオフの間、刺激パラメーターは影響を受けず、脳活動の意図した変化は自己誘発されるため、患者の全体的なリスクは最小限または存在しません。