The brain’s frontal circuits play a vital role in controlling motor, cognitive and behavioural functions. Disruption of the fronto-subcortical circuits, which connect the frontal cortex in the forebrain with basal ganglia located deeper within, can result in a range of neurological disorders. It’s not clear, however, which connections are associated with which dysfunctions. To shed light on this problem and help identify potential treatment targets, an international research team has used deep brain stimulation (DBS) to map the circuits associated with four different brain disorders.
DBS is an invasive therapy in which surgically implanted electrodes modulate brain networks by electrical stimulation of target regions. One such target – the subthalamic nucleus – is of particular interest as it receives input from the entire frontal cortex to the basal ganglia. Indeed, electrical stimulation of the subthalamic nucleus has been shown to alleviate symptoms of several brain disorders.
The research team – led by Andreas Horn จาก Center for Brain Circuit Therapeutics ที่โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด และ Charité - Universitätsmedizin Berlin, and Ningfei Li from Charité – studied a total of 534 DBS electrodes implanted to treat four brain disorders: Parkinson’s disease (PD), dystonia, obsessive-compulsive disorder (OCD) and Tourette’s syndrome (TS).
ผู้เขียนคนแรก Barbara Hollunder and colleagues first examined data from 197 patients who had DBS electrodes bilaterally implanted in the subthalamic nucleus to treat these disorders, including 70 with dystonia, 94 with PD, 19 with OCD and 14 with TS.
For each disorder, they mapped stimulation effects at the subthalamic level across the cohort to identify the sites associated with the most beneficial stimulation. These DBS “sweet spots” differed in location on the subthalamic nucleus for the four disorders.
Next, the researchers mapped stimulation effects to the fronto-subcortical circuits, enabling them to identify which brain circuits had become dysfunctional (and could be targeted for treatment) in each disorder. The circuits that benefitted most from stimulation (referred to as “sweet streamlines”) included projections from sensorimotor cortices for dystonia, the primary motor cortex for TS, the supplementary motor area for PD, and the ventromedial prefrontal and anterior cingulate cortices for OCD.
“We were able to use brain stimulation to precisely identify and target circuits for the optimal treatment of four different disorders,” says Horn in a press statement. “In simplified terms, when brain circuits become dysfunctional, they may act as brakes for the specific brain functions that the circuit usually carries out. Applying DBS may release the brake and may in part restore functionality.”
Clinical potential
These disease-specific streamline models hold potential for guiding future clinical treatments. To confirm this capability, the researchers performed further experiments using independent data. They validated the PD and OCD streamline models (selected due to patient availability) in two additional retrospective groups of 32 and 35 patients, respectively.
In these additional patients, the researchers used the level of overlap between stimulation volumes and the respective streamline model to estimate clinical outcomes. For both disorders, they observed a good match between the estimates and improvements in symptoms.
The researchers also performed three prospective experiments using the identified circuits to improve treatment benefit. For two patients, they reprogrammed their DBS implants to maximize the overlap of stimulation volumes with the respective streamline model. The first patient, a 67-year-old male with PD, had benefited from a 60% reduction in symptoms upon conventional clinical treatment with DBS. Optimized stimulation based on streamline-guided parameters improved this treatment benefit further to a 71% reduction in symptoms.
In the second case, a 21-year-old female with severe treatment-resistant OCD, one month after streamline-based DBS reprogramming she experienced a 37% reduction in global obsessive-compulsive symptoms, compared with a 17% symptom reduction under clinical stimulation parameters.
Finally, the team implanted a pair of subthalamic electrodes to treat a 32-year-old male who had suffered from treatment-resistant OCD since the age of 18. Four weeks after surgery, with DBS informed by the streamline models, he reported a 77% reduction in global obsessive-compulsive symptoms, with improvements seen within one day of switching on the DBS.
การกระตุ้นสมองส่วนบุคคลสามารถรักษาโรคซึมเศร้าที่รักษาไม่ได้
The researchers suggest that their successful validations of the OCD and PD streamline targets may provide initial evidence for clinical applications in the context of prospective validation studies. They note that – if further confirmed – the identified circuits may represent therapeutic targets that could also be used for stereotactic targeting in neurosurgery and potentially non-invasive transcranial magnetic stimulation.
Li tells โลกฟิสิกส์ that in future, the researchers “plan to refine the model, focusing more on fine-grained dysfunctional brain circuits, and validate our findings through prospective clinical trials”.
นักวิจัยอธิบายการค้นพบของพวกเขาใน ประสาทธรรมชาติ.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://physicsworld.com/a/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders/
- :มี
- :เป็น
- :ไม่
- 14
- 19
- 32
- ลด 35%
- 70
- a
- สามารถ
- ข้าม
- กระทำ
- เพิ่มเติม
- หลังจาก
- อายุ
- บรรเทา
- คู่ขนาน
- ด้วย
- an
- และ
- การใช้งาน
- การประยุกต์ใช้
- เป็น
- AREA
- AS
- ที่เกี่ยวข้อง
- At
- ผู้เขียน
- ความพร้อมใช้งาน
- ตาม
- BE
- กลายเป็น
- รับ
- เกี่ยวกับพฤติกรรม
- เป็นประโยชน์
- ประโยชน์
- ระหว่าง
- สีน้ำเงิน
- ทั้งสอง
- ของเล่นเพิ่มพัฒนาสมอง
- กำ
- การรวมกลุ่ม
- by
- CAN
- ความสามารถ
- กรณี
- ชัดเจน
- คลิก
- คลินิก
- ความรู้ความเข้าใจ
- หมู่คน
- เพื่อนร่วมงาน
- เมื่อเทียบกับ
- ยืนยัน
- ยืนยัน
- เชื่อมต่อ
- การเชื่อมต่อ
- สิ่งแวดล้อม
- การควบคุม
- ตามธรรมเนียม
- ได้
- ข้อมูล
- วัน
- ดีบีเอส
- ลึก
- ลึก
- บรรยาย
- ต่าง
- โรค
- ความไม่เป็นระเบียบ
- ความผิดปกติ
- การหยุดชะงัก
- สอง
- แต่ละ
- ผลกระทบ
- การเปิดใช้งาน
- ทั้งหมด
- ประมาณการ
- ประมาณการ
- หลักฐาน
- มีประสบการณ์
- การทดลอง
- หญิง
- ผลการวิจัย
- ชื่อจริง
- โดยมุ่งเน้น
- ดังต่อไปนี้
- สำหรับ
- สี่
- ราคาเริ่มต้นที่
- ฟังก์ชั่น
- ฟังก์ชั่น
- ต่อไป
- อนาคต
- เหตุการณ์ที่
- ดี
- สีเขียว
- กลุ่ม
- ที่แนะนำ
- มี
- ฮาร์วาร์
- he
- ช่วย
- จุดสูง
- ถือ
- อย่างไรก็ตาม
- ที่ http
- HTTPS
- ระบุ
- แยกแยะ
- if
- ภาพ
- ปรับปรุง
- การปรับปรุง
- การปรับปรุง
- การปรับปรุง
- in
- รวม
- รวมทั้ง
- จริง
- อิสระ
- ข้อมูล
- แจ้ง
- แรกเริ่ม
- อินพุต
- อยากเรียนรู้
- International
- ที่รุกราน
- ปัญหา
- IT
- jpg
- นำ
- ชั้น
- Li
- เบา
- ที่ตั้งอยู่
- ที่ตั้ง
- ชาย
- แผนที่
- การทำแผนที่
- การจับคู่
- ความกว้างสูงสุด
- เพิ่ม
- อาจ..
- ทางการแพทย์
- แบบ
- โมเดล
- เดือน
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- มากที่สุด
- เครื่องยนต์
- ธรรมชาติ
- เครือข่าย
- ศัลยกรรม
- หมายเหตุ
- of
- on
- ONE
- เปิด
- ดีที่สุด
- การปรับให้เหมาะสม
- ของเรา
- ออก
- ผลลัพธ์
- คาบเกี่ยวกัน
- คู่
- พารามิเตอร์
- โรคพาร์กินสัน
- ส่วนหนึ่ง
- ในสิ่งที่สนใจ
- ผู้ป่วย
- ผู้ป่วย
- ดำเนินการ
- ฟิสิกส์
- โลกฟิสิกส์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- เล่น
- ที่มีศักยภาพ
- ที่อาจเกิดขึ้น
- อย่างแม่นยำ
- กด
- ประถม
- ปัญหา
- ประมาณการ
- ที่คาดหวัง
- ให้
- พิสัย
- ที่ได้รับ
- สีแดง
- การลดลง
- เรียกว่า
- ปรับแต่ง
- ภูมิภาค
- ปล่อย
- รายงาน
- แสดง
- เป็นตัวแทนของ
- การวิจัย
- นักวิจัย
- ว่า
- ตามลำดับ
- ฟื้นฟู
- ผล
- เปิดเผย
- เผย
- บทบาท
- พูดว่า
- โรงเรียน
- ที่สอง
- เห็น
- เลือก
- ชุด
- หลาย
- รุนแรง
- เธอ
- เพิง
- แสดง
- ที่เรียบง่าย
- ตั้งแต่
- เดียว
- สถานที่ทำวิจัย
- โดยเฉพาะ
- คำแถลง
- เพรียวลม
- ช่วยเพิ่มความคล่องตัว
- มีการศึกษา
- การศึกษา
- ที่ประสบความสำเร็จ
- อย่างเช่น
- ได้รับความเดือดร้อน
- แนะนำ
- ศัลยกรรม
- อาการ
- อาการ
- เป้า
- เป้าหมาย
- กำหนดเป้าหมาย
- เป้าหมาย
- ทีม
- บอก
- เงื่อนไขการใช้บริการ
- ที่
- พื้นที่
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- การรักษาด้วย
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- นี้
- สาม
- ตลอด
- ภาพขนาดย่อ
- ไปยัง
- รวม
- รักษา
- การรักษา
- การรักษา
- จริง
- สอง
- ภายใต้
- เมื่อ
- ใช้
- มือสอง
- การใช้
- มักจะ
- ตรวจสอบความถูกต้อง
- การตรวจสอบ
- การตรวจสอบ
- จำเป็น
- ไดรฟ์
- สัปดาห์ที่ผ่านมา
- คือ
- เมื่อ
- ที่
- WHO
- กับ
- ภายใน
- โลก
- ลมทะเล