脑深部刺激对大脑皮层活动的调节作用

深部脑刺激 (DBS) 是一种护理标准，FDA 批准用于治疗帕金森病 (PD) 和震颤，在过去 20 年里，克利夫兰诊所已经为 1,000 多名患者植入了这种疗法。 该疗法涉及将一根或多根导线立体定向植入特定的感觉运动大脑区域，每根导线由四到八个触点组成。 导线的近端通过隧道连接到放置在胸部皮肤下的植入式脉冲发生器 (IPG)。 术后，医疗保健专业人员对 IPG 进行仔细编程：调整传送位置（即接触选择）并滴定刺激脉冲的频率、振幅和宽度，以最大限度地提高治疗效果，同时最大限度地减少任何副作用。 据推测，目标区域的慢性电刺激具有局部和全回路效应，其净效应是破坏皮质和皮质下大脑区域存在的病理生理神经活动，这被认为是疾病表现的基础。

与研究相关的活动将于早上开始，参与者将向 S 楼的神经修复中心门诊服务台报到。 那些被诊断为帕金森病的参与者将被要求到达“实际定义的 OFF”状态（即，将在前一天午夜前照常服用 PD 药物进行测试，并且在测试当天早上没有服用） . 为了帮助最大程度地减少停药风险，PD 患者可以选择在校内酒店免费过夜。 将根据需要全天为患者提供午餐和额外的休息时间。

技术人员将应用 Ag/AgCl 临床头皮电极或预先装有电极的弹性帽，之后将在整个研究的其余部分监测和记录脑电图 (EEG) 活动。 参与者将接受初始刺激阈值评估，以确定与 DBS 相关的感觉运动副作用阈值。

在整个测试过程中，参与者将舒适地坐在安静的房间里。 当患者的 IPG 参数被系统地修改（即脉冲频率、振幅、宽度和主动接触的变化）时，将进行连续的 EEG 和 EMG 记录，患者处于休息状态，对于特定设置，在患者执行使用上肢的简单、连续的运动任务（例如，计算机生成的正弦跟踪）。 视觉和听觉诱发电位将分别使用通过护目镜（或其他光源）和耳机传递的刺激来引出。 体感诱发电位将通过使用标准临床技术以大约 125% 的运动阈值电刺激胫骨正中神经或胫后神经来引发。 事件相关电位任务将包括简单和选择反应时间、NoGo，以及在一种或多种 DBS 条件下重复的听觉古怪任务。 请注意，测试管理的精确顺序可能是随机的，以尽量减少顺序效应。 另请注意，被诊断患有 PD 的患者将被指导在测试期间大约中途服用他们通常剂量的抗 PD 药物，之后将重复诱发电位测试的一个子集。

在这项研究中，研究人员将使用多种非侵入性生理指标，包括头皮脑电图和表面肌电图，来描述与 DBS 的治疗、非治疗和副作用诱导参数相关的皮质和皮质肌肉调节的时空模式解决特定的目标。