Towards “synaptomic” deep brain stimulation: Electrophysiological targeting of basal ganglia pathways
Notice bibliographique
Résumé
Parkinson's disease (PD) is characterized by both motor and non-motor symptoms.While deep brain stimulation (DBS) is widely used for motor symptoms, its effects on cognitive deficits and its ability to adapt to realtime motor symptom fluctuations remain underexplored.We present results demonstrating how neural oscillations in motor and non-motor networks can inform targeted treatments for PD symptoms.Based on findings that subthalamic nucleus (STN) theta oscillations play a role in cognitive processing, we first examined the effects of theta-frequency DBS in the STN on working memory, the most common distinct cognitive deficit in PD.In a cohort of 20 PD patients, we applied DBS at theta, beta, low, and high gamma frequencies in a randomized, blinded manner during a computerized task.Bilateral STN-DBS at the theta frequency improved working memory performance, with no effect on motor function.This improvement was frequency-and task-specific, linked to increased structural connectivity between the STN and the right middle frontal gyrus, a region involved in cognitive control.These findings highlight the potential of theta-frequency STN-DBS as a targeted intervention for cognitive symptoms in PD.Second, we demonstrate the promise of adaptive DBS, guided by neural oscillations, in reducing motor symptom burden.Conventional DBS lacks responsiveness to fluctuating clinical and neural states.In a small clinical trial, we report results from a blinded, randomized application of chronic adaptive DBS in real-world settings.Using a sensing-enabled DBS device, we identified stimulation-entrained gamma oscillations in the STN or motor cortex as optimal biomarkers of dopaminergic states.By adjusting stimulation based on these neural signals in real-time, adaptive DBS halved motor symptom duration and improved quality of life compared to standard-of-care DBS during normal daily life.These findings underscore the potential of personalized adaptive neurostimulation in PD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,001 |
| 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 ».