Jak STN-DBS wpływa na decyzje dotyczące konfliktów emocjonalnych w chorobie Parkinsona: badanie EEG (DBS-EMOTION)

Nieruchowe objawy choroby Parkinsona (ChP), a zwłaszcza objawy nastroju, takie jak apatia, depresja i lęk, zyskały w ostatnich dziesięcioleciach zainteresowanie ze względu na dużą częstość występowania i wpływ na jakość życia pacjentów. Ponadto wykazano, że te psychiczne cechy niemotoryczne ulegają fluktuacjom, podobnie jak objawy motoryczne, zbiegając się z fluktuacjami niemotorycznymi (NMF), które mogą być bardziej upośledzające niż objawy motoryczne. Fizjopatologiczne podstawy psychicznego NMF są niejasne, ale sugeruje się, że mezolimbiczne odnerwienie dopaminergiczne leży u podstaw objawów nastroju podczas okresów wyłączenia. Jednocześnie wykazano, że pacjenci z PD cierpią na nieprawidłowe deficyty przetwarzania emocjonalnego w zakresie rozpoznawania wyrazu twarzy i prozodii emocjonalnej, zwłaszcza w odniesieniu do emocji negatywnych, oraz że te upośledzenia mogą być również powiązane z mezolimbicznymi mechanizmami dopaminergicznymi. Szlak mezolimbiczny jest jedną z czynnościowych pętli korowo-podkorowych, w których następuje segregacja zwojów podstawy. Leży w części brzusznej każdego jądra (brzuszno-przyśrodkowej w przypadku jądra podwzgórzowego) i poprzez wzgórze przyśrodkowo-grzbietowe do kory oczodołowo-czołowej i przedniej kory zakrętu obręczy (ACC), limbicznych obszarów korowych, które są zaangażowane w solidne dowody w patofizjologia zaburzeń nastroju i procesów emocjonalnych, takich jak rozpoznawanie wyrazu twarzy czy rozwiązywanie konfliktów emocjonalnych. Podsumowując, w ten sam sposób, w jaki wyczerpanie dopaminy w szlaku nigrostriatalnym jest źródłem parkinsonowskiej triady ruchowej, brak dopaminy w pętli mezolimbicznej odpowiada za niemotoryczne objawy psychiczne, w tym apatię, niepokój, depresję i zaburzenia emocjonalne. rozszyfrowanie. Właściwym sposobem na zbadanie tych zjawisk są zadania wymagające ekspozycji na bodźce afektywne.

Test Stroopa to narzędzie, które pozwala badać selektywność uwagi, rozwiązywanie konfliktów poznawczych (hamowanie nieistotnego automatyzmu czytania) oraz szybkość przetwarzania i jest zwykle stosowane do oceny funkcji wykonawczych. Zmodyfikowana wersja, twarzy Emotional Stroop (ES), została opracowana w celu zajęcia się ingerencją nieistotnych dystraktorów afektywnych. W tym zadaniu autorzy wykazali na zdrowych ochotnikach, że grzbietowo-boczna kora przedczołowa i ciało migdałowate są obszarami zaangażowanymi w monitorowanie konfliktu emocjonalnego, podczas gdy aktywacja przedniego zakrętu obręczy (rACC) wiąże się z rozwiązywaniem konfliktów emocjonalnych poprzez odgórne hamowanie ciała migdałowatego w aby uniknąć ingerencji nowych, nieistotnych emocjonalnych czynników rozpraszających. Ta sama grupa zaprojektowała wariant zadania, dodając nieemocjonalne próby poznawcze, w których badani musieli określić płeć twarzy zamiast afektu. Dzięki temu paradygmatowi byli w stanie oddzielić sieci neuronowe zaangażowane w rozwiązywanie konfliktów poznawczych od sieci zaangażowanych w rozwiązywanie konfliktów emocjonalnych. Stąd, podczas gdy wykazano, że boczna kora przedczołowa (LPFC) rozwiązuje konflikty nieemocjonalne, pregenualna część przedniej kory zakrętu obręczy, czyli rACC, jest zaangażowana w rozwiązywanie konfliktów emocjonalnych. Wręcz przeciwnie, wykrycie obu rodzajów konfliktu aktywuje wspólny obszar grzbietowej przedniej części kory zakrętu obręczy.

Korzystając z zadania ES, nasza grupa niedawno wykazała w funkcjonalnym badaniu MRI z udziałem pacjentów z PD, że dopamina moduluje rozwiązywanie konfliktów emocjonalnych poprzez „normalizację” aktywności rACC, która była hipoaktywna w stanie bez leku w porównaniu ze stanem na narkotyku i zdrowym kontrolom. rACC otrzymuje masywne projekcje dopaminy z brzusznego obszaru nakrywki (VTA), a zatem jest częścią korowo-podkorowej pętli limbicznej. Dlatego odkrycia te potwierdzałyby implikację tego zespołu obwodów w zaburzeniach dekodowania emocjonalnego w chorobie Parkinsona i pasowałyby do zaproponowanej hipotezy, że dopaminergiczne zwyrodnienie mezolimbiczne leżałoby u podstaw objawów nastroju i psychicznego NMF zaburzenia. Dobrze wykazano, że STN-DBS poprawia wrażliwe na lewodopę objawy ruchowe choroby Parkinsona. STN-DBS nie zmienia ogólnych funkcji poznawczych, z wyjątkiem pewnych upośledzeń funkcji wykonawczych, takich jak płynność słowna, ale w scenariuszu eksperymentalnym udowodniono, że zwiększa impulsywność podczas zadań poznawczych u pacjentów z PD. Jednak jego efekt kliniczny w afektywnej domenie PD jest wysoce kontrowersyjny, a dane dotyczące przetwarzania emocjonalnego są bardzo ograniczone. Nieliczne dostępne badania porównujące pacjentów przed i po operacji wskazują na pogorszenie mimiki twarzy i rozpoznawania prozodii. Odkrycia te nie mogły zostać powtórzone w nowszej pracy. Badania takie nie uwzględniają jednak odczulania układu dopaminergicznego związanego z wyraźnym zmniejszeniem dawki leków po STN DBS. Ze względu na duże zmiany w leczeniu dopaminergicznym i przewlekłej desensytyzacji wszystkie badania nie porównujące warunków stymulacji należy interpretować bardzo ostrożnie. Naszym zdaniem, ze względu na duże dostępne dane kliniczne, które wykazują zmiany behawioralne po STN-DBS, oraz biorąc pod uwagę anatomiczne nakładanie się funkcjonalnych podpodziałów STN, jest prawdopodobne, że stymulacja wywrze pewien wpływ na pętlę limbiczną zwojów podstawy mózgu, nawet w przypadku elektrod, które są dobrze zagnieżdżone w obszarze sensomotorycznym, a tym samym indukują zmiany zarówno w domenach motorycznych, jak i afektywnych, nawet z pewną dysocjacją.

Kierując się tym uzasadnieniem, badacze dążą do odtworzenia w perspektywie elektrofizjologicznej dowodów funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) na zaangażowanie regionów kory limbicznej w procesy dekodowania emocjonalnego i odróżnienie ich od tych zaangażowanych w konflikt poznawczy. Ponadto badacze chcą potwierdzić modulację dopaminy podczas radzenia sobie z konfliktem emocjonalnym i wyjaśnić wpływ STN-DBS w kategoriach elektrofizjologicznych behawioralnych i korowych.