Novos alvos para o DBS no tratamento de Parkinson

Extenso artigo de 11 páginas no Medscape relata novos alvos cirúrgicos ou terapêuticos experimentais para o dbs, apontando suas vantagens e especializações, além dos já conhecidos Núcleo Subtalâmico "STN" e Globo Pálido Interno "GPi". Dada a extensão do artigo "linkado" AQUI, original em inglês, cito os alvos:

- pedunculopontine nucleus (PPN)- também chamado região do mesencephalic locomotor, área crucial do aparelho locomotor;
- posterior subthalamic area (PSA), uma alternativa de alvo DBS para parkinson.
- caudal zona incerta (cZi);
- thalamic centromedian-parafascicular (CM-Pf) - importante no controle da excitação, consciência sensorial, controle da dor, comportamento e cognição complexa. Controla discinesias oriundas da levodopa;
- substantia nigra pars reticulate (SNr).

O interessante artigo, além de apontar outras características dos diferentes alvos ainda faz uma análise comparativa entre a estimulação por dbs da STN unilateral e bi-lateral e da possível combinação dos diversos alvos.

Estimulação Cerebral Profunda - Curso de Medicina

Publicado em 16/12/2013 - Apenas para uso educacional - Assista como Suzanne sofreu estimulação profunda do cérebro para controlar os sintomas da doença de Parkinson.

Emoções na doença de Parkinson

É a própria doença ou o tratamento que prejudica a percepção de emoções?

19-Dec-2013 - Os pacientes afetados pela doença de Parkinson podem experimentar, além dos sintomas motores mais evidentes (como tremores e rigidez), dificuldades em reconhecer emoções nas expressões faciais e prosódia da fala (entonação)". Algumas investigações têm demonstrado que a estimulação profunda do cérebro, um tratamento que tem sido amplamente utilizado em anos recentes, podem causar perturbações semelhantes". SISSA e o Hospital Universitário "Santa Maria della Misericordia", em Udine colaboraram em um estudo que examinou esta possibilidade, considerando que o procedimento cirúrgico está ligado a apenas alguns sintomas transitórios, e tem um efeito muito suave no prejuízo do reconhecimento de emoções pré-existentes".

Apesar de relativamente nova como uma técnica, a estimulação profunda do cérebro já se tornou muito utilizada". Ela consiste em estimular eletricamente os neurônios, por meio de microeletrodos implantados em áreas específicas do cérebro". Na doença de Parkinson, as áreas a serem estimuladas são alguns núcleos que formam os gânglios basais". Estas estruturas cerebrais são prejudicadas na doença e produzem menos dopamina do que as necessidades do corpo, levando ao desenvolvimento de sintomas motores". A estimulação elétrica bloqueia os sinais que causam os sintomas motores, melhorando assim a qualidade de vida do paciente".

De acordo com vários estudos, os déficits na percepção emocional experimentado por pacientes com doença de Parkinson pode ser uma conseqüência do tratamento ou das microlesões produzidas quando o eletrodo é implantado cirurgicamente". "Em nosso estudo, tentamos chegar ao fundo da questão", explica Marilena Aiello, de SISSA, a primeira autora do estudo". "Nós comparamos o desempenho de doze pacientes com o de indivíduos saudáveis​​, em quatro condições: antes da cirurgia, com e sem medicação, e após a cirurgia, alguns dias ou alguns meses após a operação".

Os sujeitos foram convidados a responder testes sobre o reconhecimento das emoções transmitidas por expressões faciais (modo visual) ou prosódia da fala (modo auditivo)".

"Os pacientes não exibiram qualquer dificuldade no modo auditivo, enquanto que eles foram prejudicados no reconhecimento visual, mesmo antes de serem submetidos a operação", continua Aiello. "No entanto, o prejuízo foi presente para uma emoção em particular, isto é, repugnância".

Após a cirurgia, além de ainda ter dificuldades em reconhecer visualmente o desgosto, os pacientes também se apresentaram mal em discriminar expressões faciais para transmitir tristeza". “Este tipo de deficiência era apenas transitória, sendo detectado apenas alguns dias após a cirurgia, mas não meses depois", explica Aiello". Portanto, acreditamos que esse transtorno está relacionado com as microlesões produzidas pelo implante de eletrodos, que são em grande parte reabsorvidos dentro de poucos meses, e à redução drástica na medicação logo após o procedimento cirúrgico". (original em inglês, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: Eurekalert.

A estimulação cerebral para Parkinson pode beneficiar pacientes na direção de veículos

December 18, 2013 - A estimulação profunda do cérebro (DBS) parece ter um efeito positivo sobre a capacidade de condução de pacientes com doença de Parkinson (DP), mostra nova pesquisa.

Um estudo conduzido por pesquisadores da University Medical Center Hamburg- Eppendorf, na Alemanha mostrou que os pacientes com doença de Parkinson que tinham DBS no núcleo subtalâmico (STN) poderiam dirigir de forma tão segura como as pessoas saudáveis ​​e com mais segurança do que os pacientes com doença de Parkinson que não receberam DBS.

Embora os resultados do estudo não devam alertar pacientes com DP a se submeter ao DBS apenas para voltar ao volante, os resultados devem estimular os médicos a não restringir a condução em pacientes com DP que tiveram este procedimento, disse o autor principal Carsten Buhmann, MD, ao Medscape Medical news.

"Os médicos não devem gerir os pacientes que tiveram a estimulação profunda do cérebro de forma mais restritiva do que os pacientes que não o têm", disse o Dr. Buhmann. "É claro, devemos analisar cuidadosamente se estes doentes podem dirigir tudo, mas não há nenhuma razão para pensar que uma vez que tenham sido operados, que haverá um problema em relação à condução."

Pacientes que têm DBS provavelmente conduzem um pouco melhor do que faziam antes de seu implante, mas, acrescentou, este estudo não prova.

Os resultados foram publicados on-line 18 de dezembro em Neurology.

Performance na Direção
O estudo incluiu 23 pacientes que haviam sido submetidos ao DBS no STN, 21 pacientes com DP que não tiveram DBS, e 21 controles, pareados por idade, sexo, cognição e experiência de condução.

Todos os participantes possuíam uma carta de condução válida e foram classificados como experientes (tendo dirigido um carro pelo menos uma vez por semana, durante mais de 30 minutos nos últimos 3 anos). 

Dr. Carsten Buhmann 
Nenhum dos participantes tinha o campo visual prejudicado. Todos os participantes tiveram uma pontuação no Mini Exame do Estado Mental de pelo menos 26 de 30 pontos.

Após 5 minutos de prática em um estacionamento virtual, os participantes foram testados para a velocidade e precisão ao dirigir em um carro automático simulado. A simulação incluiu um teste de trajeto urbano exigindo de 1,7 km com uma sequência aleatória de cenários.

O desempenho no simulador de direção reflete a capacidade de condução na vida real. O simulador inclui situações chave de trânsito - como"atravessar cruzamentos de rua","seguir e mudar de pista" e" passar uma rotatória".

Os pesquisadores contaram o número de erros de condução os categorizaram como leve, moderado, grave e muito grave.

Eles analisaram o tempo total e o tempo de condução imprecisa, número do erro, taxa de erro (número por vez), a gravidade de erros, e a soma da pontuação de erros. A pontuação soma ponderada tanto do número como da gravidade das falhas. Por exemplo, três pequenos erros foram menos perigosos do que um erro muito grave, e por isso levou a uma menor - pontuação - ou melhor.

Resultados Surpreendentes
Os resultados mostraram que o aumento da idade leva à condução imprecisa, número de erros, erros moderados, erros graves, e pontuação total de erros em todos os pacientes com DP e déficits cognitivos leves também tiveram uma influência negativa sobre a performance de condução em todos os participantes. 

O tempo total de condução foi significativamente maior em ambos os grupos DP do que nos controles e foi significativamente maior em pacientes com doença de Parkinson submetidos a DBS do que naqueles que não tinham. A média de velocidade foi de 41,2 km / h em controles, 32,5 km / h em grupo sem DBS, e 25,8 km / h em grupo DBS.

Comparados com os controles, os pacientes com DP não DBS tiveram desempenho significativamente pior em todas as categorias, exceto em erros moderados. Em contraste, aqueles que tinham sido submetidos a DBS não tiveram um desempenho significativamente pior do que o controle em qualquer categoria, de fato, o número de pequenos erros foi muito mais baixo no grupo de DBS ( 3,8 ) do que nos grupos não - DBS ( 11.4 ) e ainda menor do que nos controles ( 7,5) (P para controles vs pacientes não -DBS = 0,001 ; P para pacientes não -DBS vs DBS <.001 ; P para controles vs pacientes DBS = 0,043 ).

A pontuação total, que é o parâmetro mais importante de acordo com o Dr. Buhmann, foi significativamente pior ( P = 0,44 ) em pacientes sem DBS ( 25,6) do que nos controles ( 16,3 ), mas não foi significativamente pior nos pacientes com DBS ( 19,5 ) que nos controles. Embora a soma do placar tenha sido melhor no DBS que o grupo não -DBS, ele só perdeu devido à significância estatística.

Os pesquisadores interpretaram esses resultados como significando que os pacientes que tinham DBS dirigiram com mais cuidado e com mais segurança do que os pacientes sem DBS, disse o Dr. Buhmann.

Os resultados foram um pouco "surpreendentes", dadas as diferenças na gravidade da doença, acrescentou. Pacientes com DBS tinham DP por uma média de 14,0 anos, em comparação com 6,0 anos para os pacientes não - DBS, e a média de pontuação de Hoehn e Yahr foi de 3,0 para o grupo DBS e 1,9 para o grupo não -DBS.

"Embora os pacientes DBS levassem melhor pontuação, eles foram clinicamente mais afetados, o que significa que tinham DP por um longo tempo e estavam mais gravemente afetados de acordo com escores motores", disse Dr. Buhmann.

Parte 2
Em uma segunda parte do estudo, os pacientes que se submeteram a DBS concluíram exames de condução sob três condições:
Estimulação on ( STIM );
Estimulação (OFF );
Estimulação off, com levodopa ( LD ) dada em uma dose que criou um estado clínico idêntico (motor -wise) a que estariam com a estimulação on.

Os pesquisadores descobriram que a média da Scale Unified Parkinson Disease Rating III em pacientes com DBS foi quase idêntico ao STIM ( 15.39 ) como com LD ( 15.57 ), e foi significativamente melhor do que na condição OFF ( 24.52 ). Isso indica a função motora semelhante em teste é executada com STIM e LD.

No entanto, a condução era mais precisa no grupo DBS com STIM do que com LD. A taxa de erro, o número de erros, erros leves e moderados, e soma da pontuação dos erros foram menores nos STIM e mais alto em OFF, com todos os parâmetros em LD entre STIM e OFF. A soma da pontuação dos erros foi significativamente melhor para a condição STIM ( 20.16 ) do que para a condição LD ( 23.69 ). 

"Embora os efeitos motores com levodopa e estimulação fossem semelhantes, quase idênticos, a condução era melhor com a estimulação do que com a medicação, então deve haver algo por trás do aspecto motor que favorece o DBS em relação a medicação", disse o Dr. Buhmann.

A pior condução com LD em comparação com STIM pode ser parcialmente explicada pela inversão da relação entre a dopamina e cognição, disseram os autores. Eles observaram que houve um erro de condução grave uma vez em 4 pacientes na condição LD, mas apenas uma vez em um paciente na condição STIM e nenhum na condição OFF.

Primeiro estudo desse tipo
O tremor ocorreu em 3 pacientes na condição OFF e discinesias ocorreram em 6 pacientes na condição de LD, mas isso não teve influência significativa sobre os parâmetros de condução. Nos seis pacientes, as doses de levodopa no estado de LD não influenciou a incidência de discinesias ( P = 0,294 ).

O estudo também constatou condução mais lenta, mas mais precisa em pacientes com escores mais elevados de Hoehn e Yahr e de condução mais precisa em pacientes com história de doença. Em contraste com a velocidade de condução, a segurança de condução não foi maior nos motoristas experientes.

O trajeto da condução foi relativamente curto, por isso os resultados do presente estudo podem ser limitados ao centro da cidade ou bairro onde se deu. A condução para longas distâncias pode ser pior em pacientes com DP devido a problemas com a sustentação da atenção, observam os autores.

O estudo sugere que DBS pode ter uma influência positiva nas habilidades não motoras relevantes para a condução. Pesquisas anteriores já haviam sugerido que o DBS no STN pode melhorar seletivamente a aprendizagem processual implícita, possivelmente alterando a saída gânglios basais para o córtex frontal.

O Dr. Buhmann aponta para este que foi o primeiro estudo a analisar o impacto sobre a condução da DBS em pacientes com DP.

"Até agora, não tínhamos certeza como a estimulação cerebral profunda afetaria a condução", disse ele." Por um lado, ele pode aumentar a capacidade de condução, melhorando os problemas motores que ocorrem com a doença de Parkinson, mas, por outro lado, podem dificultar a condução porque o procedimento provoca um potencial declínio nas habilidades cognitivas executivas."

Conclusões
Comentando para Medscape Medical News, Kathleen Shannon, MD, da Universidade de Rush, em Chicago, Illinois, disse que o estudo era pequeno e por não olhar para pacientes com DP antes e depois DBS, as conclusões são "muito suaves", embora seja "reconfortante" que os resultados "não tenham sido terríveis."

"Não podemos dizer se era pior do que antes, mas era melhor do que as pessoas que não tiveram a estimulação cerebral profunda", disse ela.

Determinar a capacidade de condução em pacientes com doença de Parkinson é um "grande desafio", disse Shannon."Não há basicamente nada que você possa fazer no consultório para dizer se alguém pode ou não pode dirigir, é sempre uma situação arriscada."

No entanto, qualquer centro de reabilitação "que se preze" terá equipamento profissional, incluindo um simulador de direção.

O novo estudo não vai mudar a prática atual do Dr. Shannon quando se trata de aconselhar os pacientes com DP com a condução.

"Nós estávamos nos inclinando para ser um pouco mais cuidadosos com as pessoas que tinham DBS por causa de possíveis problemas com algumas das funções cognitivas superiores que podem estar relacionados ao DBS", disse ela.

As decisões sobre a condução é feita "na base do caso a caso" e considera "toda a pessoa", acrescentou.

É necessário um estudo prospectivo a olhar para os pacientes antes e depois do DBS, disse Shannon.

O estudo foi apoiado pelo Georg & Jürgen Rickertsen Stiftung Hamburgo. O Dr. Buhmann relata ter recebido apoio de pesquisadores da Georg & Jürgen Rickertsen Stiftung Hamburgo. Ele atuou no conselho consultivo científico para GSK e UCB Pharma e recebeu honorários por palestras da GSK, Medtronic, Orion Pharma, e UCB. Dr. Shannon não declarou relações financeiras relevantes. (original em inglês, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: MedScape.

Quando se submeter à estimulação profunda do cérebro (DBS)?

13 Dicembre 2013 - A publicação do estudo franco-alemão EARLYSTIM ( Schuepbach WM et al. N Engl J Med 2013 368: 610-22 ) demonstra que o DBS é superior ao tratamento medicamentoso em pacientes com doença de Parkinson que tenham complicações motoras iniciais e levanta a suspeita de que talvez haja necessidade de rever os critérios atuais de intervenção, que indica a intervenção quando as complicações ocorrem em estágios avançados da doença (10 anos e mais de doença ) em pacientes com mais de 70 anos de idade. Estas políticas de restringir o número de pacientes que podem se submeter à cirurgia, já que a idade média de início é de 60 anos e a complicação pode ocorrer quando o paciente já tem mais de 70 anos de idade devem ser revistas. Deve-se notar que um editorial publicado junto com o trabalho com as objeções levantadas na conclusão dos autores devem antecipar a intervenção nos pacientes cuja população em estudo não era representativa da maioria dos pacientes com doença de Parkinson, porque eles eram jovens, não tinham outras doenças ou sinais de demência. Além disso, o aumento da taxa de suicídio torna imperativa a monitoração e o DBS não melhora todos os sintomas parkinsonianos.

É convidado o Dr. G Carrabba. que trabalha na Unidade Operativa de Neurocirurgia Funcional e Estereotáxica Simples Neuroendoscopica da Policlínica de Milão, um centro que já realizou mais de 100 operações de DBS para fornecer uma resposta.

O Dr. Carrabba afirmou que, na realidade, não há critérios rigorosos para a seleção de pacientes, você deve sempre decidir de acordo com as características de cada paciente. Hoje a estimulação profunda do cérebro (DBS) é uma terapia cirúrgica consolidada, existe uma vasta experiência com o implante dos eletrodos, o que pode ser considerada uma operação de rotina. Em particular, a experiência em 107 pacientes submetidos à cirurgia mostrou que o benefício obtido na função motora é semelhante (72,7% vs 71,2% em jovens idosos). No que se refere aos riscos, que são essencialmente dois (...)

(...) Portanto, a idade de 70 anos não é mais válida, você tem que decidir em um nível individual. Isso é importante, porque no meio do Parkinson se observa uma tendência no sentido de haver um início mais tardio da doença. Uma vez que a idade média de início foi de 58 anos e hoje é cerca de 65 anos. Existem publicações recentes que indicam que o mesmo se passa com a doença de Alzheimer. Uma provável explicação é a melhoria das condições de vida, com menor exposição a toxinas ambientais, controle de fatores de risco cardiovascular (hipertensão, colesterol elevado, diabetes) e contenção do uso de drogas que induzem os sintomas parkinsonianos.

Em relação à antecipação da intervenção em fases iniciais da doença, é preciso considerar que se trata de uma intervenção desafiadora, porém, com algum risco. Houve a manifestação do Dr CB Mariani que expôs a experiência no centro CTO do Parkinson. Esta experiência mostra que o DBS permite controlar alguns dos sintomas muito bem (flutuações motoras, discinesia, distonia) a longo prazo (após 10 anos e mais), mas que não resolve os chamados sintomas axiais (problemas com a caminhada, equilíbrio e a voz). É essencial que o diagnóstico de doença de Parkinson seja certo. Além disso, ainda hoje considera-se não haver nenhuma indicação de que o paciente tenha os sintomas controlados (veja acima) apenas respondendo à terapia medicamentosa. Estes critérios não são satisfeitos em pacientes nos estágios iniciais, por isso hoje temos a tendência de intervir mais tarde. (segue..., original em italiano, tradução Google, revisão Hugo) Fonte: Parkinson.it.

China entra no mercado do dbs para o tratamento da doença de Parkinson

December 11, 2013 - Cientistas chineses testaram com sucesso um "marcapasso cerebral" auto-desenvolvido, o que poderia melhorar radicalmente o tratamento da doença de Parkinson.

Ele está sendo visto como um grande avanço na tecnologia médica chinesa, em uma área dominada por muito tempo pelos EUA. Desenvolvido pela Universidade de Tsinghua, ele é projetado para corrigir os desequilíbrios elétricos no cérebro. Um elétrodo é implantado numa zona específica do cérebro, e fornece uma pequena corrente elétrica.

Pela “descoberta” por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tsinghua são esperados custos significativamente mais baixos de gastos para os pacientes. O dispositivo foi patenteado na China e os EUA. (original em inglês, tradução Hugo) Fonte: China.cn, com vídeo.

Problemas do dbs

O gráfico apresentado relaciona os problemas observados no dbs ao longo de períodos, após respectivamente, 1-12 meses, 13-24 meses, e 25 meses ou mais.

Os problemas são, na ordem  apresentada no gráfico:
- parâmetros de estimulação inadequados (regulagem insatisfatória)
- progressão da doença
- danos no "marca-passo"
- mau posicionamento dos eletrodos
- seleção de paciente inadequado
- resultados motores esperados com efeitos colaterais

(extrato de artigo original em inglês, tradução Hugo) Fonte: Center for Movement.

Estimulação cerebral profunda: a "decisão de mudar de vida"

Extrato de artigo, como acima entitulado, publicado pela The Michael J.Fox Foundation em 05/12/2013.

December 05, 2013 (...)

Um longo caminho para a otimização

Mesmo para aqueles que são bons candidatos, e quem toma a decisão não trivial de ter eletrodos implantados no cérebro, ainda há um longo caminho pela frente. O procedimento exige muitas vezes ao paciente retornar com freqüência a o seu médico para ajustar o aparelho. E depois de tudo isto, o benefício terapêutico pode variar amplamente.

O Sr Stark, por exemplo, notou um único e limitado benefício terapêutico nos primeiros seis meses após a cirurgia. Então ele mudou de médico e encontrou um que melhor compreendeu as configurações ideais para ele - levando a um período de vida quase sem sintomas por sete anos. Agora, oito anos depois, ele vai novamente ver o seu médico para ajustar o aparelho, já que ele tem notado que recentemente alguns sintomas retornaram. (...)

NOTA: As informações médicas contidas neste artigo são apenas para fins informativos gerais. A Michael J. Fox Foundation tem uma política de se abster de defender, endossar ou promover qualquer terapia medicamentosa, tratamento, empresa ou instituição específica. É fundamental que as decisões de cuidados e tratamentos relacionados com a doença de Parkinson ou qualquer outra condição médica sejam feitas em consulta com um médico ou outro profissional de saúde qualificado. Cada paciente é diferente, e as respostas a tratamentos como DBS podem variar. (original em inglês, tradução Hugo) Fonte: The Michael J.Fox Foundation.

Interleaving

Cada vez fico mais convencido da utilidade do "interleaving". Estive pesquisando sobre a disponibilidade de algum algoritmo de procedimentos para um ótimo ajuste dos parâmetros do dbs, particularmente para os modelos atuais da Medtronic (Activa PC, RC, SC;  atenção: modelos Kinetra e Soletra não dispõem desta opção de programação), que facultam essa opção de programação, melindrosa e trabalhosa, e bati com o mesmo algoritmo já postado aqui no passado (ver em Marcadores: algoritmo).

Espero que surja um expert no assunto para expandir o algoritmo acima (que está em corrente, o interleaving só usa voltagem) para o interleaving, o que certamente resultará num diagrama gigante (embora com o fator  frequência mais restrito), dadas as combinações possíveis.

A convicção da importância deste tipo de programação decorre de meu presente estado positivo, que atingiu o climax no sábado passado (23/11), após uma semana cheia, com cerca de 7 sessões de ajuste no consultório do Dr Telmo Reis, com idas e vindas, visão dupla, etc... Neste clímax cheguei a escrever um texto exageradamente eufórico, que não vou publicar porque foi muito precoce. A regulagem não se mostrou perene. É necessário um tempo mais longo para ser estabilizada. Na semana passada voltei a perturbar e, em que pese não manter a mesma euforia, estou bem.

Dentro deste quadro expresso outra convicção: Ser paciente. Não só o paciente, mas o médico também. Anotar todas as regulagens, seus efeitos positivos e negativos, pois a programação do dbs trata-se a princípio de um método de tentativa e erro, e claro, com o uso de um algoritmo, como acima. Ao extrapolar este algoritmo para o interleaving, ele será exponencial. Para ressaltar a importancia da regulagem, e o tempo que isto demandará, extraí da Medtronic o texto abaixo.

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Sessões de programação
Depois de ter se recuperado do procedimento de implante, o médico irá programar o dispositivo para melhor controlar os seus sintomas individuais, minimizando os efeitos colaterais. Você vai voltar para as sessões de acompanhamento para ajustar ainda mais as configurações. Ajustes periódicos fazem parte da rotina da terapia DBS.

Após a programação inicial, as pessoas com tremor podem sentir uma breve sensação de formigamento, e geralmente experimentam alívio de sintomas quase que imediatamente. No entanto, os resultados variam. Pessoas com outros sintomas da doença de Parkinson, muitas vezes não se sentem qualquer sensação, e o efeito total do tratamento pode não ser imediato. Você vai ter melhores resultados após o sistema ter sido afinado para as suas necessidades específicas de controle dos sintomas. Pode levar vários meses para atingir o efeito máximo.

Dependendo do sistema e suas necessidades de terapia, você pode ter um controlador que lhe permitirá ligar o sistema e desligar, ajustar o estímulo, e verificar a bateria. (original em inglês, tradução Hugo)

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A Novel Brain-Computer Interface Approach to Deep Brain Stimulation for Parkinson's Disease

S. Andrew Josephson, MD

AccessMedicine from McGraw-Hill 

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DRUG & REFERENCE INFORMATION

• Stereotactic Surgery in Parkinson Disease
• Parkinson Disease
• Deep Brain Stimulation for Parkinson Disease

Deep brain stimulation (DBS) is often used in refractory cases of Parkinson’s disease as well as in a number of other movement disorders. Electrodes are placed in deep nuclei of the brain, and continuous stimulation is typically used. The stimulation can be adjusted periodically by the physician in order to improve the efficacy of the treatment. Brain-computer interfaces are increasingly being explored in order to modulate stimulation in a variety of settings. In a recent exploratory study, Little and colleagues (2013) aimed to test whether such an interface could be used in DBS to control stimulation settings at an individual patient level on a moment-by-moment basis; this type of adaptive DBS would potentially stand as a major advance in the therapy of movement disorders.

The authors developed a system in which local field potentials from the DBS electrodes could be recorded and then used by a computer for feedback to quickly adjust the stimulation parameters of the electrode to finely control stimulation. Patients were tested, in a blind and random fashion, with the following paradigms: no stimulation, typical continuous DBS, adaptive DBS, and a random stimulation paradigm in which bursts of stimulation occurred and were not triggered by the local field potentials. Eight patients with advanced Parkinson’s disease were included in the study, and all underwent DBS implantation in the subthalamic nucleus. Clinical assessments were made by both unblinded raters and those blind to the stimulation paradigm (via videotaped assessments) using the standard Unified Parkinson’s Disease Rating Scale. Although DBS leads were implanted bilaterally, only unilateral stimulation was assessed.

The authors found that both routine and adaptive DBS improved the motor scores of the patients compared with baseline. However, in the blind assessments, the improvement with adaptive DBS was 30.5% greater than that seen with standard, continuous DBS (p = .005). This effect was maintained if rigidity was excluded from the scored assessments, as this examination finding can be difficult to judge via videotape. Random stimulation also was found to be significantly inferior to the adaptive DBS protocol.

Adaptive DBS also resulted in a significant energy savings, potentially extending battery life and reducing side effects of stimulation. The mean total energy delivered with adaptive DBS was significantly less than that needed for continuous DBS (p < .0001), and over the entire block of stimulation, adaptive DBS was only “on” for 44.2% of the time. As the paradigm progressed, less and less “on” stimulation time was needed.

This intriguing study follows a recent trend where brain-computer interfaces are being used to more finely tune settings of various types of interventions and tailor them to an individual patient’s physiology. The results in this very small proof-of-concept study are impressive. Improved motor outcomes were observed while at the same time the strategy used substantially less energy. Although other confirmatory studies are certainly needed, the future of DBS brain-computer interface for treatment of Parkinson’s disease appears to be bright. Fonte: MedScape.