The Effects of Deep Brain Stimulation on the Neurovascular Unit in Human Intracranial Recordings
Notice bibliographique
Résumé
Background: Deep brain stimulation (DBS) is an effective therapy for a range of neurological and psychiatric disorders.However, the precise mechanism of action of DBS is not fully understood.The impact of DBS on neurovascular coupling, particularly at the microcirculation level, remains unstudied.Methods: Microelectrode recordings (MER) from two electrodes (~600 mm apart) were analyzed to assess the effects of high-(HFS) and low-frequency (LFS) microstimulation on cardioballistic waveforms during DBS implantation surgery (n108 patients, 193 recordings).HFS recordings included gray matter structures (STN: n32, 52 recordings; GPi: n27, 49 recordings; SNr: n20, 23 recordings; Vim: n14, 21 recordings) and white matter tracts (n10, 13 recordings).LFS data included the STN (n12, 13 recordings), SNr (n13, 17 recordings), and GPi (n4, 5 recordings).Linear mixed models (LMM) compared waveform amplitude changes pre-and post-stimulation, and a computational model was used to link amplitude changes to arteriole diameter variations.Results: Cardioballistic waveform amplitudes were significantly increased post-HFS at the stimulating electrode (LMM; p < .0001),while LFS did not lead to a significant change (LMM; p .1723).No significant changes in cardioballistic waveform amplitudes were detected at the distal electrode (LMM; p .0981).Region-specific analysis revealed significant increases in vascular response within the Vim (LMM; p .0135;107%), STN (LMM; p .0229;79%), and GPi (LMM; p .0002;78%), while no changes were observed in white matter (LMM; p .1299;50%).Non-significant trends were observed in the SNr (LMM; p .0742;45%).Modeling of the dynamics of vessel walls in response to stimulation substantiated the hypothesis that vessel dilation can lead to an increased transmission of pulsatile forces to the microelectrode.Conclusion: Our findings reveal that HFS effectively increases local neurovascular responses in gray matter but not in white matter regions or with LFS.These results highlight the potential therapeutic implications of DBS for neurodegenerative as well as neurovascular diseases.Further research is warranted to investigate the underlying mechanisms, optimize stimulation parameters, and explore novel applications in treating brain disorders involving impaired neurovascular function.
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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 | 0,002 |
| 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.
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 tête enseignante, 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 ».