نقشه برداری مدارهای مغزی اهداف درمانی بالقوه برای اختلالات مغزی را نشان می دهد - دنیای فیزیک

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders-physics-world-3.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders-physics-world-3.jpg" data-caption="ساده سازی بیماری های خاص تحریک عمیق مغز دسته های فیبر مرتبط با بهبود علائم بیماری پارکینسون (سبز)، دیستونی (زرد)، سندرم تورت (آبی) و اختلال وسواس فکری-اجباری (قرمز) را نشان داد. (با احترام: باربارا هولندر)”>

مدارهای پیشانی مغز نقش حیاتی در کنترل عملکردهای حرکتی، شناختی و رفتاری دارند. اختلال در مدارهای فرونتو-زیر قشری، که قشر پیشانی در جلو مغز را با عقده های قاعده ای که در عمق بیشتری قرار دارند، متصل می کند، می تواند منجر به طیف وسیعی از اختلالات عصبی شود. با این حال، مشخص نیست که کدام اتصالات با کدام اختلالات مرتبط هستند. برای روشن کردن این مشکل و کمک به شناسایی اهداف بالقوه درمانی، یک تیم تحقیقاتی بین المللی از تحریک عمیق مغز (DBS) برای ترسیم مدارهای مرتبط با چهار اختلال مختلف مغزی استفاده کرده است.

DBS یک درمان تهاجمی است که در آن الکترودهای کاشته شده با جراحی شبکه های مغز را با تحریک الکتریکی مناطق هدف تعدیل می کنند. یکی از این اهداف - هسته ساب تالاموس - مورد توجه خاص است زیرا ورودی را از کل قشر پیشانی به گانگلیون های پایه دریافت می کند. در واقع، تحریک الکتریکی هسته ساب تالاموس برای کاهش علائم چندین اختلال مغزی نشان داده شده است.

تیم تحقیقاتی - به رهبری آندریاس هورن از مرکز درمان مدارهای مغزی در دانشکده پزشکی هاروارد و Charité - Universitätsmedizin برلینو Ningfei Li از Charité - در مجموع 534 الکترود DBS کاشته شده برای درمان چهار اختلال مغزی را مطالعه کردند: بیماری پارکینسون (PD)، دیستونی، اختلال وسواس فکری-اجباری (OCD) و سندرم تورت (TS).

نویسنده اول باربارا هولندر و همکارانش ابتدا داده های 197 بیمار را که الکترودهای DBS را به صورت دوطرفه در هسته ساب تالاموس برای درمان این اختلالات کاشته شده بودند، بررسی کردند، از جمله 70 نفر مبتلا به دیستونی، 94 نفر با PD، 19 با OCD و 14 با TS.

برای هر اختلال، آنها اثرات تحریک را در سطح زیر تالاموس در سراسر گروه ترسیم کردند تا مکان‌های مرتبط با مفیدترین تحریک را شناسایی کنند. این "نقاط شیرین" DBS در محل هسته ساب تالاموس برای چهار اختلال متفاوت بود.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/DBS-brain-map-OCD.jpg" data-caption="نقشه برداری مدارهای مغزی بسته فیبر مرتبط با بهبود علائم به دنبال DBS در OCD. مجموعه نمونه ای از الکترودهای دوطرفه که برای درمان این اختلال در یک بیمار کاشته شده اند در کنار دستگاه نشان داده شده است. (با احترام: باربارا هولندر)” title=”برای باز کردن تصویر در پنجره بازشو کلیک کنید” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/DBS-brain-map-OCD.jpg”>

در مرحله بعد، محققان اثرات تحریک را بر روی مدارهای فرونتو-زیر قشری ترسیم کردند و آنها را قادر ساختند تا شناسایی کنند که کدام مدارهای مغزی در هر اختلال ناکارآمد شده اند (و می توانند برای درمان هدف قرار گیرند). مدارهایی که بیشترین سود را از تحریک بردند (که به آنها "جریان های شیرین" گفته می شود) شامل پیش بینی های قشر حسی حرکتی برای دیستونی، قشر حرکتی اولیه برای TS، ناحیه حرکتی تکمیلی برای PD، و قشر شکمی پیشانی و سینگولیت قدامی برای OCD بود.

هورن در بیانیه‌ای مطبوعاتی می‌گوید: «ما توانستیم از تحریک مغز برای شناسایی دقیق و هدف‌گیری مدارها برای درمان بهینه چهار اختلال مختلف استفاده کنیم. به عبارت ساده‌تر، وقتی مدارهای مغزی ناکارآمد می‌شوند، ممکن است به عنوان ترمز برای عملکردهای مغزی خاصی که مدار معمولاً انجام می‌دهد عمل کنند. اعمال DBS ممکن است ترمز را آزاد کند و تا حدودی عملکرد را بازیابی کند.

پتانسیل بالینی

این مدل‌های ساده ویژه بیماری پتانسیلی برای هدایت درمان‌های بالینی آینده دارند. برای تایید این قابلیت، محققان آزمایش های بیشتری را با استفاده از داده های مستقل انجام دادند. آنها مدل های ساده PD و OCD (که به دلیل در دسترس بودن بیمار انتخاب شده بودند) را به ترتیب در دو گروه گذشته نگر دیگر از 32 و 35 بیمار تأیید کردند.

در این بیماران اضافی، محققان از سطح همپوشانی بین حجم های تحریک و مدل ساده مربوطه برای تخمین پیامدهای بالینی استفاده کردند. برای هر دو اختلال، آنها تطابق خوبی بین برآوردها و بهبود علائم مشاهده کردند.

محققان همچنین سه آزمایش آینده نگر را با استفاده از مدارهای شناسایی شده برای بهبود مزایای درمان انجام دادند. برای دو بیمار، ایمپلنت‌های DBS خود را دوباره برنامه‌ریزی کردند تا همپوشانی حجم‌های تحریک را با مدل ساده مربوطه به حداکثر برسانند. اولین بیمار، یک مرد 67 ساله با PD، از کاهش 60 درصدی علائم در درمان بالینی مرسوم با DBS بهره مند شد. تحریک بهینه بر اساس پارامترهای هدایت شده با روش ساده، این مزیت درمانی را تا 71 درصد کاهش علائم بهبود بخشید.

در مورد دوم، یک زن 21 ساله مبتلا به OCD مقاوم به درمان شدید، یک ماه پس از برنامه ریزی مجدد DBS مبتنی بر ساده، 37 درصد کاهش علائم جهانی وسواس را تجربه کرد، در مقایسه با کاهش 17 درصدی علائم تحت تحریک بالینی. مولفه های.

در نهایت، تیم یک جفت الکترود ساب تالاموس را برای درمان یک مرد 32 ساله که از سن 18 سالگی از OCD مقاوم به درمان رنج می برد، کاشت. ٪ کاهش علائم جهانی وسواس، با بهبودهایی که ظرف یک روز پس از روشن کردن DBS مشاهده می شود.

محققان پیشنهاد می کنند که اعتبارسنجی موفقیت آمیز آنها از اهداف ساده OCD و PD ممکن است شواهد اولیه را برای کاربردهای بالینی در زمینه مطالعات اعتبار سنجی آینده نگر فراهم کند. آنها خاطرنشان می کنند که - در صورت تایید بیشتر - مدارهای شناسایی شده ممکن است اهداف درمانی را نشان دهند که همچنین می توانند برای هدف گیری استریوتاکتیک در جراحی مغز و اعصاب و تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال غیرتهاجمی استفاده شوند.

لی می گوید دنیای فیزیک که در آینده، محققان "برنامه ریزی می کنند که این مدل را اصلاح کنند و بیشتر بر مدارهای ناکارآمد مغزی دقیق متمرکز شوند و یافته های ما را از طریق آزمایش های بالینی آینده نگر تأیید کنند."

محققان یافته های خود را در طبیعت اعصاب.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders/