The effects of intracranial stimulation on local neurovascular responses in humans
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Deep brain stimulation (DBS) is used to treat neurological and psychiatric disorders by modulating neuronal circuits. However, other mechanisms of DBS, such as the effects of electrical stimulation on the neurovascular unit remain poorly understood due to limitations of capturing microvascular changes near implanted leads. This motivated us to investigate electrophysiological surrogates of vascular dynamics in response to intraoperative microstimulation. Methods Microelectrode recordings (n = 193; 108 patients) were obtained during DBS implantation surgery from two electrodes (∼600 µm apart) before and after microstimulation through one electrode. Linear mixed models assessed cardioballistic waveform (CBW) amplitude changes following low-frequency (LFS, 1 Hz) or high-frequency stimulation (HFS, 100 Hz), with comparisons across basal ganglia regions and in white matter. An analytical model interpreted CBW amplitudes as pressure-driven vessel wall expansion, enabling estimation of stimulation-evoked vasodilation and cerebral blood flow. Results CBW amplitudes increased significantly after HFS at the stimulating electrode, but not at the non-stimulating electrode or after LFS. Significant region-specific effects were observed in the ventral intermediate nucleus (Vim; 107 ± 13%), subthalamic nucleus (STN; 79 ± 7%), and globus pallidus internus (GPi; 78 ± 8%), but not in white matter (50 ± 14%) or substantia nigra (45 ± 8%). Modelling showed that the mean 88% CBW increase across Vim, STN, and GPi corresponds to an acute increase in cerebral blood flow. Conclusion Intracranial CBW recordings reveal that high-frequency DBS evokes region-specific vascular responses which can be modelled as substantial increases in local blood flow, establishing CBW amplitude as a novel biomarker of subcortical hemodynamics, and a potential therapeutic modality.
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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 | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».