Oscilações subtalâmicas de alta frequência induzidas eletroceuticamente e a atividade do composto evocado podem explicar o mecanismo de estimulação terapêutica na doença de Parkinson

23 March 2021 - Oscilações subtalâmicas de alta frequência induzidas eletroceuticamente e a atividade do composto evocado podem explicar o mecanismo de estimulação terapêutica na doença de Parkinson

a Gráficos representativos de TFM e PSD de estimulação externa e interna de um paciente de amostra mostra que o HFO foi induzido apenas dentro do STN. As linhas vermelhas verticais nos TFMs são os artefatos de transição associados à ativação e desativação do estimulador. Os grandes artefatos causados ​​por harmônicos da frequência de estimulação são interpolados. A escala de cores dos TFMs é igual aos limites do eixo y de seus respectivos gráficos PSD. b A forma de onda de resposta evocada no final da estimulação de 22 s foi observada apenas em STN. As linhas grossas ilustram a forma de onda média para todos os assuntos. O primeiro 1 ms após o pulso de estimulação é apagado devido à grande amplitude do artefato. c A comparação da mudança de potência do HFO entre os estímulos de saída e entrada do STN mostra uma diferença significativa (n = 10). d Da mesma forma, a diferença entre a amplitude do ECA de estímulos para fora e para dentro do STN foi significativa (n = 10). e A grande média do TFM de todos os 16 hemisférios com estimulação de 130 Hz in-STN mostra um aumento acentuado na faixa de HFO, semelhante ao sujeito representativo. Os artefatos de transição no TFM são mascarados com caixas azuis. f Os gráficos de PSD da média geral para os períodos de linha de base, estimulação e recuperação de todos os 16 hemisférios com estimulação de alta frequência em STN. Houve uma supressão significativa no beta e aumento significativo nas faixas de HFO (n = 16). g No STN, a amplitude do ECA e a potência do HFO induzida se correlacionaram (n = 16). Em cada caixa nos boxplots, a marca central indica a mediana e as bordas inferior e superior da caixa indicam o 25º e 75º percentis, respectivamente. Os bigodes se estendem até os pontos de dados mais extremos não considerados outliers, e os outliers são plotados individualmente usando o símbolo “+”. Os pontos de dados individuais também são plotados como círculos vermelhos. ** denota significância <0,01, *** denota significância <0,001.

Resumo

Apesar de ter notável utilidade no tratamento de distúrbios do movimento, a falta de compreensão dos mecanismos subjacentes da estimulação cerebral profunda de alta frequência (DBS) é o principal desafio na escolha de parâmetros de estimulação personalizados. Aqui, investigamos as modulações nos potenciais de campo locais induzidas pela estimulação elétrica do núcleo subtalâmico (STN) em frequências terapêuticas e não terapêuticas em pacientes com doença de Parkinson submetidos à cirurgia DBS. Descobrimos que a estimulação terapêutica de alta frequência (130-180 Hz) induz oscilações de alta frequência (~ 300 Hz, HFO - high-frequency oscillations ) semelhantes às observadas com tratamento farmacológico. Junto com os HFOs, também observamos a atividade do composto evocado (ECA - evoked compound activity ) após cada pulso de estimulação. Enquanto o ECA foi observado em estimulação terapêutica e não terapêutica (20 Hz), os HFOs foram induzidos apenas com frequências terapêuticas, e o ECA associado foi significativamente mais ressonante. O grau relativo de aumento na potência do HFO foi relacionado à interação do pulso de estimulação com a fase de ECA. Propomos que STN-DBS de alta frequência sintoniza as oscilações neurais para seu estado saudável / tratado, semelhante ao tratamento farmacológico, e a frequência de estimulação para maximizar essas oscilações pode ser inferida da fase das formas de onda ECA de indivíduos individuais. Os HFOs induzidos podem, portanto, ser utilizados como um marcador de recalibração bem-sucedida do circuito disfuncional que gera sintomas de DP. (segue…) Matéria bem extensa que recomendo, se de interesse consultar na fonte original. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Nature.