Влияние STN DBS на когнитивные функции и мозговые сети у пациентов с болезнью Паркинсона, проанализированные на основе ЭЭГ и fNIRS

В последние годы глубокая электрическая стимуляция мозга (DBS) стала основным методом лечения клинических симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона (БП) с преимущественно двигательным замедлением после плохого воздействия обычных медикаментозных препаратов или после прогрессирования заболевания. Однако предыдущие исследования были противоречивыми в изучении того, способствует ли DBS-STN когнитивной функции или ухудшает ее у пациентов с БП. Предыдущие исследования показали, что DBS может влиять на управляющие функции у пациентов с БП и что определенные области мозга тесно связаны с управляющими функциями. В этом исследовании исследователи использовали функциональную электроэнцефалографическую спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона (ЭЭГ-fNIRS), чтобы получить возможность подключения к сетям мозга у испытуемых и изучить возможную связь между исполнительной функцией и связностью сетей мозга у пациентов с болезнью Паркинсона. Изучить возможную связь сетей головного мозга, влияющую на исполнение при DBS-STN, и спрогнозировать послеоперационную управляющую функцию у пациентов с болезнью Паркинсона при DBS.

Среди нарушений отдельных когнитивных доменов наиболее распространены нарушения исполнительных функций, составляющие более 70% случаев, а также более распространены нарушения внимания, рабочей памяти и зрительно-пространственных способностей. Нарушение исполнительной функции является наиболее характерным когнитивным нарушением у больных БП, что связано с нарушением целостности лобно-полосатых петель, проектирующих широкий спектр функциональных областей мозга, таких как лобная доля, теменная доля, поясная извилина, таламус, черная субстанция и т. д., и клинически проявляется как нарушение когнитивной гибкости, планирования, формирования понятий, рабочей памяти и способности к обучению. Исполнительная дисфункция может серьезно повлиять на социальное поведение пациентов, особенно при выполнении более сложных задач, требующих интеграции нескольких шагов в определенном порядке.

Предыдущие исследования показали, что взаимодействие сетей мозга в определенных областях мозга тесно связано с когнитивными функциями. Например, было проведено множество клинических исследований, основанных на функциональных сигналах оксигенации крови МРТ, но из-за плохой невосприимчивости к электромагнитным помехам пациенты с имплантированными электродами чтобы сделать МРТ, необходимо отключить DBS. Из-за плохой антимоторной интерференции в условиях отключения DBS для функциональной МРТ можно получить только некоторые изображения движений и простые движения пальцев, а функциональная МРТ была важной проблемой, ограничивающей исследования когнитивной нейробиологии из-за ее низкого временного разрешения и ее неспособности. отслеживать в режиме реального времени изменения сигналов оксигенации крови коры головного мозга в парадигме задачи.

Таким образом, в этом исследовании планируется разработать многоцентровое проспективное рандомизированное эквипотентное клиническое исследование с параллельным контролем, которое инновационно сочетает в себе электроэнцефалографию (ЭЭГ) с высоким временным разрешением и функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию (fNIRS) с высоким пространственным разрешением для мониторинга кортикальной оксигенации. сигналы в режиме реального времени, так что электрофизиологические сигналы мозга и сигналы оксигенации крови могут быть получены в режиме реального времени во время теста управляющих функций (Stroop/TMT). Измерение и оценка когнитивных функций в реальном времени путем синхронного получения электрофизиологических изменений и сигнальных изменений оксигенации в мозге, пока пациент выполняет тест управляющих функций (Stroop/TMT), и получения данных сети мозга ЭЭГ-fNIRS в реальном времени во время управляющих функций. Тест всегда был областью исследования когнитивных функций более высокого порядка. В настоящем исследовании изучались механизмы нарушения управляющих функций у пациентов с БП и влияние DBS-STN на сетевые механизмы управляющих функций головного мозга. Ожидается, что (1) количественно оценит когнитивную функцию и возможные тенденции в когнитивном функционировании у пациентов с болезнью Паркинсона с помощью метода ЭЭГ-fNIRS, (2) объяснит, существуют ли различия в управляющих функциях на уровне связей функциональных сетей мозга между хирургическим и консервативным лечением и существуют ли эффекты взаимодействия различий в продолжительности лечения и модальности лечения, а также проанализировать их простые эффекты, (3) Свести к минимуму искусственные факторы, искажающие краткосрочные эффекты обучения, и тестировщиков, знакомых с предыдущими нейрокогнитивными психоповеденческими тестами, (4) ) Изучить механизм DBS на изменения корковых сетей головного мозга у пациентов с БП, чтобы избежать или уменьшить вмешательство хирургического вмешательства в когнитивные функции, а также обеспечить теоретическую основу для разработки индивидуальных хирургических планов.

В этом исследовании исследователи планировали провести многоцентровое проспективное рандомизированное параллельно-контролируемое клиническое исследование. Всего 80 пациентов были случайным образом распределены в группу DBS-STN. Группа лечения DBS и группа лечения без DBS регулярно включали DBS через 1 месяц после операции. Обычное консервативное лечение пероральными препаратами и данные о функции мозга пациентов собирались с помощью одновременного бимодального метода ЭЭГ-fNIRS в сочетании с когнитивным тестированием (Stroop/TMT) исходно, через 1 месяц после DBS (DBS-on) и при Через 6 месяцев/12 месяцев после DBS соответственно.