Neuralne korelaty fluktuacji motorycznych i psychiatrycznych w chorobie Parkinsona (Transition STN)

1. Tło i uzasadnienie Choroba Parkinsona (PD) jest powszechnym zaburzeniem neurodegeneracyjnym, dotykającym 2% osób powyżej 65. roku życia. Oprócz klasycznych objawów ruchowych, takich jak bradykinezja, sztywność i drżenie, PD jest coraz częściej rozpoznawana ze względu na wyniszczające objawy niemotoryczne (NMS), do których należą depresja, lęk, zmęczenie, apatia i bradyfrenia. Te NMS fluktuują wraz z objawami ruchowymi, szczególnie w późniejszych stadiach choroby, gdy leczenie dopaminergiczne staje się pulsacyjne. Fluktuacje neuropsychiatryczne (NMF) znacząco obniżają jakość życia pacjentów, jednak ich patofizjologia nie jest dobrze poznana.

   Podczas gdy badania EEG scharakteryzowały fluktuacje ruchowe i zaburzenia kontroli impulsów poprzez zmiany specyficzne dla częstotliwości, niewiele badań systematycznie badało podłoże EEG lub wewnątrzczaszkowe elektrofizjologiczne NMF. STN-DBS oferuje możliwość rejestracji lokalnych potencjałów pól (LFP) bezpośrednio z jądra niskowzgórzowego (STN). Oscylacje beta w STN są konsekwentnie kojarzone z akinezją, podczas gdy najnowsze badania sugerują, że aktywności w paśmie alfa i gamma mogą być związane z cechami niemotorycznymi i neuropsychiatrycznymi.

   Postępy technologiczne, takie jak system DBS PERCEPT™ PC firmy Medtronic, umożliwiają obecnie przewlekłe rejestracje LFP po operacji. Połączenie ich z EEG wysokiej gęstości umożliwia eksplorację interakcji korowo-podkorowych w czasie rzeczywistym. Nasze dane pilotażowe pokazują odrębną dynamikę EEG między fluktuacjami ruchowymi i neuropsychiatrycznymi po prowokacji lewodopą, wspierając różną sygnaturę przestrzenno-widmową dla tych objawów.

2. Cele

   Cel główny:

   Scharakteryzowanie dynamiki czasowej oscylacyjnej aktywności i koherencji korowego EEG oraz STN LFP podczas ostrej odpowiedzi na lewodopę i ich korelacji z fluktuacjami ruchowymi i niemotorycznymi w PD.

   Cele drugorzędne:

   Określenie wpływu STN-DBS na biomarkery EEG/LFP. Zbadanie profili czasowych ruchowych i niemotorycznych po podaniu lewodopy.

   Scharakteryzowanie zmian sprzężenia fazowego między STN a sieciami korowymi. Wykorzystanie uczenia maszynowego do identyfikacji widmowych biomarkerów EEG/LFP przewidujących stany ON/OFF.

   Zbadanie korelatów anatomicznych sygnałów LFP przy użyciu obrazowania pooperacyjnego i lokalizacji elektrod.

3. Projekt i metodologia

Projekt:

Prospektywne, obserwacyjne, eksploracyjne badanie dwuośrodkowe (HUG Genewa i CHUV Lozanna).

Uczestnicy:

30 pacjentów z idiopatyczną PD (zgodnie z Kryteriami UK Brain Bank), w stadium fluktuacji, leczonych lub będących kandydatami do STN-DBS, poddawanych terapii dopaminergicznej i bez otępienia.

Harmonogram:

Całkowity czas trwania: ~36 miesięcy

24 miesiące na rekrutację i zbieranie danych 12 miesięcy na analizę danych i rozpowszechnienie

Wizyty badawcze:

Wizyta 1: Podstawowa ocena kliniczna i neuropsychologiczna w warunku ON-lek/ON-DBS.

Wizyta 2: Zmodyfikowana prowokacja lewodopą z 5 kolejnymi warunkami:

OFF-lek/ON-DBS OFF-lek/OFF-DBS Okres przejściowy po lewodopie (oceny seryjne) ON-lek/OFF-DBS ON-lek/ON-DBS

Dla każdego warunku: 10-minutowe EEG spoczynkowe, 5-minutowe STN-LFP i krótka ocena kliniczna.

Podanie lewodopy:

150% zwykłej porannej dawki (Madopar® LIQ), aby zapewnić odpowiedź supramaksymalną.

Rejestracja neurofizjologiczna:

EEG wysokiej gęstości (256 kanałów, Philips EGI) STN-LFP przy użyciu systemu Medtronic PERCEPT™ Synchronizacja za pomocą impulsu wyzwalającego EMG

Oceny kliniczne:

MDS-UPDRS Część III (ruchowa) Skala Fluktuacji Neuropsychiatrycznych (na tablecie) Zadanie zatrzymania sygnału (SSRT) Skala bradyfrenii

4. Kryteria włączenia/wykluczenia

Włączenie:

Rozpoznanie idiopatycznej PD Kandydat do DBS lub po DBS (w ciągu 4-8 tygodni) Fluktuacje ruchowe lub niemotoryczne MOCA >24/30 Na stabilnej terapii dopaminergicznej

Wykluczenie:

Wiek >80 Otępienie, aktywna psychoza, niestabilna choroba Ciężkie objawy OFF uniemożliwiające testowanie Opieka prawna lub udział w innych badaniach lekowych

6. Wpływ i perspektywy To badanie odpowiada na niezaspokojoną potrzebę w PD: słabe zrozumienie i charakterystyka fluktuacji neuropsychiatrycznych. Korelując dynamikę objawów ruchowych i niemotorycznych z sygnaturami LFP i EEG, dostarczy wglądów patofizjologicznych i biomarkerów do kierowania przyszłym adaptacyjnym DBS (aDBS). Będzie również informować o postępowaniu klinicznym w NMF i otworzy możliwości dla strategii neuromodulacji opartych na biomarkerach.

Współpraca między dwoma głównymi szwajcarskimi ośrodkami zapewnia wykonalność i dostęp do reprezentatywnej kohorty PD. Wykorzystanie standardowych procedur i uczenia maszynowego zapewnia przenośność do większych przyszłych badań.

Ostatecznie, ten projekt ma na celu połączenie neurofizjologicznego zrozumienia obwodów ruchowych i niemotorycznych w PD, zwiększając personalizację zabiegów neuromodulacyjnych.