Dopamine and the dynamics of subthalamic and leg muscle activities in parkinsonian stepping
Notice bibliographique
Résumé
Freezing of gait (FOG) is a devastating symptom of Parkinson's disease (PD) often resulting in disabling falls and loss of independence. It affects half of patients, yet current therapeutic strategies are insufficient, and the underlying neural mechanisms remain poorly understood. This study investigated beta oscillation dynamics in the subthalamic nucleus (STN) during different movement states (sitting, standing and stepping), while examining the effects of levodopa. Specifically, it aimed to identify pathological activity during stepping by analysing the relationship between the STN and leg muscles and how this is modulated by levodopa. Local field potentials (LFPs) in the STN and leg muscle activity measured as EMG of the gastrocnemius and peroneus longus were recorded in 14 PD patients during sitting, standing and stepping, ON and OFF levodopa. Levodopa reduced stepping frequency variability, implying improved stepping rhythmicity. Low-beta (12-20 Hz) and high-beta (21-35 Hz) were differentially modulated by stepping movements and levodopa, with reduced high-beta and increased low-beta during stepping compared with standing and sitting. In contrast, levodopa reduced low-beta but increased high-beta activity, highlighting a potential physiological function of high-beta in the STN. Additionally, step-phase-specific effects of levodopa were observed including reduced broad-beta band activity in the STN and leg muscles during the late stance and lift-off phase of the contralateral leg when ON medication. Furthermore, STN beta bursts were associated with increased muscle activation at movement initiation, potentially reducing the ability to move freely. This study observed different effects of movement status (sitting versus stepping versus standing) on the average amplitude of low- versus high-beta frequency bands, suggesting they may serve distinct functional roles. Furthermore, there is a step-phase-specific effect of levodopa on STN LFPs, EMGs and intermuscular coherence during stepping. These findings offer insight for developing phase-specific stimulation strategies targeting STN beta oscillations during gait.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 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 ».