Single-neuron bursts encode pathological oscillations in subcortical nuclei of patients with Parkinson’s disease and essential tremor
Notice bibliographique
Résumé
Deep brain stimulation procedures offer an invaluable opportunity to study disease through intracranial recordings from awake patients. Here, we address the relationship between single-neuron and aggregate-level (local field potential; LFP) activities in the subthalamic nucleus (STN) and thalamic ventral intermediate nucleus (Vim) of patients with Parkinson’s disease ( n = 19) and essential tremor ( n = 16), respectively. Both disorders have been characterized by pathologically elevated LFP oscillations, as well as an increased tendency for neuronal bursting. Our findings suggest that periodic single-neuron bursts encode both pathophysiological beta (13 to 33 Hz; STN) and tremor (4 to 10 Hz; Vim) LFP oscillations, evidenced by strong time-frequency and phase-coupling relationships between the bursting and LFP signals. Spiking activity occurring outside of bursts had no relationship to the LFP. In STN, bursting activity most commonly preceded the LFP oscillation, suggesting that neuronal bursting generated within STN may give rise to an aggregate-level LFP oscillation. In Vim, LFP oscillations most commonly preceded bursting activity, suggesting that neuronal firing may be entrained by periodic afferent inputs. In both STN and Vim, the phase-coupling relationship between LFP and high-frequency oscillation (HFO) signals closely resembled the relationships between the LFP and single-neuron bursting. This suggests that periodic single-neuron bursting is likely representative of a higher spatial and temporal resolution readout of periodic increases in the amplitude of HFOs, which themselves may be a higher resolution readout of aggregate-level LFP oscillations. Overall, our results may reconcile “rate” and “oscillation” models of Parkinson’s disease and shed light on the single-neuron basis and origin of pathophysiological oscillations in movement disorders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».