Deep stimulation verbessert die kognitive Kontrolle durch die Erhöhung Gehirn-Rhythmen

In einer neuen Studie verbessern konnten die therapeutische Wirksamkeit der tiefen Hirnstimulation (THS) bei psychiatrischen Erkrankungen wie depression, ein team von Wissenschaftlern zeigt, dass, wenn DBS angewendet wird, um eine bestimmte Hirnregion, es verbessert die Patienten “ kognitive Kontrolle über Ihr Verhalten durch die Erhöhung der Leistung von einem spezifischen Niederfrequenz-Hirn-Rhythmus im präfrontalen cortex.

Die Ergebnisse, veröffentlicht 4. April in Nature Communicationslegen nahe, dass die Zunahme der „theta“ – Rhythmen, die leicht nachweisbar in EEG-Ableitungen, könnte Neurochirurgen und Psychiater mit der zuverlässige, Objektive und rasche Rückmeldungen, die Sie benötigt haben, um richtig zu fine-tune die Platzierung und die „Dosierung“ der DB elektrischer stimulation. Bei der Parkinson-Erkrankung, bei denen die THS ist sehr erfolgreich, diese Art von feedback ist erhältlich durch Reduktion eines Patienten Tremor. Aber für Depressionen oder Zwangsstörungen können Symptome sein, mehr subtile, subjektive und langsam entstanden.

„Dies ist ein großer Schritt vorwärts für die psychiatrische brain stimulation“, sagte Alik Widge, die Führung und entsprechenden Autor auf dem Papier. Widge begann die Arbeit, die während einer klinischen fellow am Picower Institute for Learning and Memory am MIT und research fellow am Massachusetts General Hospital (MGH). Er ist jetzt Assistant Professor für Psychiatrie an der University of Minnesota Medical School. „Diese Studie zeigt uns einen bestimmten Mechanismus, wie die DBS verbessert die Patienten“ Gehirn-Funktion, die sollte lassen Sie uns besser erkennen, wer profitieren kann und wie Sie optimieren Ihre individuelle Behandlung.“

DBS verbessert die Kontrolle

Überschrift in der Forschung, die Mannschaft, führte auch durch Earl Miller, Picower Professor of Neuroscience am MIT und Darin Dougherty, Associate Professor für Psychiatrie an der Harvard Medical School und Direktor der Division of Neurotherapeutics an MGH, wusste, dass DBS angewandt, um das Gehirn ventralen inneren Kapsel und dem ventralen striatum (VCVS) hat gemischte Ergebnisse bei der Behandlung von OCD und depression. Ein gemeinsames Merkmal der beiden Bedingungen ist ein Defizit der kognitiven Kontrolle, die die Funktion der Steuerung der automatischen oder gewohnheitsmäßigen Verhaltensmustern durch bewusste wird (zum Beispiel, die Bewältigung von wiederkehrenden negativen Emotionen, die sind ein Markenzeichen von Depressionen). Kognitive Kontrolle wird durchgeführt, zum Teil durch den präfrontalen Kortex, die sich in schaltkreise Durchlaufen des VCVS region. Darüber hinaus theta-Rhythmen, die geglaubt werden, um ein Mittel, mit denen die Neuronen im präfrontalen cortex könnte die Synchronisierung und zur Steuerung der Aktivität von Neuronen in anderen Regionen.

Das team der Arbeitshypothese war daher, dass die DBS könnten den Patienten helfen, durch die Erhöhung der theta-Rhythmen, die in dieser entscheidenden kognitiven Regelkreise verknüpfen präfrontalen cortex zu VCVS, wodurch die Kortex effektiver in der Kontrolle atypische Emotionen. Wenn Sie Lesen könnten, aus einem Patienten theta-Rhythmen und optimal zu verstärken, solche mit DBS, dachten Sie, vielleicht würde Sie sehen eine Erhöhung der kognitiven Kontrolle.

Um das herauszufinden, arbeiteten Sie mit 14 Freiwilligen im MGH, von denen 12 bereits empfangen hat DBS-Behandlung für Tiefstand und die anderen beiden für OCD. Der Forscher gab jedem Teilnehmer ein „Konflikt“ Aufgabe, die Sie zum identifizieren der Ziffern in einer Folge von drei zahlen, die anders war (wie die „2“ in „332“) trotz der lebhaften und vorsätzliche hintergrund Ablenkung von emotional eindrucksvollen Bild (wie liebenswert Welpen oder einem bösartigen Hai). Ein Anstieg der kognitiven Kontrolle würde bedeuten eine schnellere Reaktionszeit in der Lage sein, zu erkennen den richtigen eindeutige Ziffer.

Die Forscher aufgezeichneten Hirnströme der Probanden, während Sie die Aufgabe ausgeführt, sobald mit DBS eingeschaltet und einmal mit ihm aus. Was Sie fanden, war, dass mit DBS auf, die Menschen in der Tat Ihre Auswahl schneller (die überwindung der „Interferenz“ oder einen Konflikt des emotionalen Bild). Es gab keinen Unterschied in der Genauigkeit, was bedeutet, dass die Probanden waren keine Einbußen an Genauigkeit zu gewinnen, mehr Geschwindigkeit. Mittlerweile theta-Rhythmen, die in der Rinde deutlich erhöht in Verbindung mit der stimulation im VCVS und die Verhaltens-Verbesserung der schnelleren Reaktionszeit.

„Diese Studie zeigt den Wert von closed-loop-stimulation,“ Miller sagte,. „Wir Lesen das Gehirn die natürlichen Rhythmen und dann erweiterte Sie durch die stimulation. Wir erhöhten die Rhythmen, die bereits dort waren. Es legt nahe, dass Gehirn-Rhythmen spielen eine Rolle in der Wahrnehmung und dass wir die Behandlung der kognitiven Defizite durch die Manipulation jener Rhythmen.“

Die Autoren anerkannt, dass die Studie war relativ klein, und da waren sich alle Teilnehmerinnen erhalten DBS als eine Behandlung, die genaue stimulation Einstellungen waren unterschiedlich zwischen den einzelnen Teilnehmern. Widge darauf hingewiesen, dass eine weitere standardisierte Studie wäre wichtig, um das Ergebnis zu überprüfen. Jedoch, die Autoren sagten, dass weitere Forschung -, theta-Rhythmen bieten könnte, einen biomarker zu Kalibrieren DBS Behandlungen für psychiatrische Erkrankungen, bei denen kognitive Kontrolle ist entscheidend. Darüber hinaus werden einzelne tuning von theta-Rhythmen über DBS des VCVS könnte zu neuen Behandlungen für psychiatrische Erkrankungen, bei denen kognitive Kontrolle und die Flexibilität des Verhaltens, die kommt aus übt bewussten Absicht über wiederkehrende Emotionen oder Zwänge—ist entscheidend.