Hluboká mozková stimulace, používaná ke zmírnění pohybových obtíží u Parkinsonovy nemoci, může fungovat především prostřednictvím přesně vymezené mozkové sítě. Naznačuje to studie mezinárodního týmu z pracovišť v Kolíně nad Rýnem, Düsseldorfu, Berlíně a Bostonu. Výzkumníci zjistili, že lepší motorické výsledky po stimulaci souvisely se silnějším propojením subtalamického jádra s čelními oblastmi mozkové kůry v takzvaném vysokém beta pásmu, tedy při frekvenci 20 až 35 Hz.
Parkinsonova nemoc je neurologické onemocnění, které se může projevovat mimo jiné zpomalením pohybů, třesem či svalovou ztuhlostí. U části pacientů, jimž samotná medikace neposkytuje dostatečnou úlevu od motorických příznaků, se používá hluboká mozková stimulace neboli DBS. Při tomto zákroku lékaři zavedou elektrody do hlubších struktur mozku; přístroj poté do vybraného místa vysílá elektrické impulzy. Jedním z běžných cílů je subtalamické jádro, malá struktura zapojená do řízení pohybu.
Dosavadní výzkumy poskytovaly dva odlišné pohledy na účinek DBS. Zobrazovací metody, například funkční magnetická rezonance, pomáhaly popsat, které rozsáhlejší mozkové okruhy souvisejí s dobrým efektem stimulace. Elektrofyziologická měření naopak zachycují rychlé elektrické děje v mozku, ale sama o sobě neukazují síťové vztahy ve stejném prostorovém rozsahu. Autoři nové práce oba přístupy propojili.
Současné měření z elektrod a magnetoencefalografie
Podle studie zveřejněné v časopise Brain analyzoval tým data 50 pacientů, tedy 100 mozkových hemisfér. V době měření zaznamenával elektrickou aktivitu přímo z implantovaných elektrod v subtalamickém jádře a současně použil magnetoencefalografii, zkráceně MEG. Jde o neinvazivní metodu, která sleduje velmi slabá magnetická pole vznikající při činnosti nervových buněk. Badatelé tak mohli posuzovat, jak je aktivita hluboké mozkové struktury časově propojena s aktivitou v jednotlivých oblastech mozkové kůry.
Analýza ukázala síť propojující subtalamické jádro hlavně s čelními oblastmi. Právě její vazby ve vysokém beta pásmu byly spojeny s mírou zlepšení motorických symptomů po zavedení elektrod. Naproti tomu propojení v nižším beta pásmu ani v pásmu théta–alfa nevykazovalo ve studii statisticky významný vztah ke klinickému výsledku stimulace. Mapa této sítě se také prostorově podobala síti, kterou dřívější práce odvozovaly z funkční magnetické rezonance.
Beta rytmy jsou oscilace, tedy pravidelné výkyvy elektrické aktivity nervových buněk. V tomto případě studie neprokazuje, že rytmus o frekvenci 20 až 35 Hz sám o sobě způsobuje léčebný účinek DBS. Ukazuje však souvislost mezi charakterem propojení dané sítě a motorickým zlepšením pacientů. Autoři ověřovali, zda jejich mapa obstojí i při rozdělení dat na nezávislé části, a uvádějí, že dokázala předpovídat výsledky také napříč zúčastněnými centry.
Výsledek by v budoucnu mohl přispět k přesnějšímu nastavování stimulace podle zapojení mozkové sítě konkrétního pacienta, zejména pokud nynější parametry nepřinášejí očekávaný efekt. Nejde ale o bezprostředně použitelný nový postup: kombinované měření signálů z implantovaných elektrod a MEG vyžaduje specializované vybavení a studie přímo netestovala, zda změna nastavení stimulátoru podle nově popsané sítě skutečně zlepší stav nemocných. Výzkumníci proto nyní zkoumají příčinné účinky DBS na mozkové sítě.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.