Computational Analysis of Subthalamic Nucleus and Lenticular Fasciculus Activation During Therapeutic Deep Brain Stimulation
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Notice bibliographique
Résumé
The subthalamic nucleus (STN) is the most common target for the treatment of Parkinson's disease (PD) with deep brain stimulation (DBS). DBS of the globus pallidus internus (GPi) is also effective in the treatment of PD. The output fibers of the GPi that form the lenticular fasciculus pass in close proximity to STN DBS electrodes. In turn, both STN projection neurons and GPi fibers of passage represent possible therapeutic targets of DBS in the STN region. We built a comprehensive computational model of STN DBS in parkinsonian macaques to study the effects of stimulation in a controlled environment. The model consisted of three fundamental components: 1) a three-dimensional (3D) anatomical model of the macaque basal ganglia, 2) a finite element model of the DBS electrode and electric field transmitted to the tissue medium, and 3) multicompartment biophysical models of STN projection neurons, GPi fibers of passage, and internal capsule fibers of passage. Populations of neurons were positioned within the 3D anatomical model. Neurons were stimulated with electrode positions and stimulation parameters defined as clinically effective in two parkinsonian monkeys. The model predicted axonal activation of STN neurons and GPi fibers during STN DBS. Model predictions regarding the degree of GPi fiber activation matched well with experimental recordings in both monkeys. Only axonal activation of the STN neurons showed a statistically significant increase in both monkeys when comparing clinically effective and ineffective stimulation. Nonetheless, both neural targets may play important roles in the therapeutic mechanisms of STN DBS.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle