Selective activation of central thalamic fiber pathway facilitates behavioral performance in healthy non-human primates.
Selective activation of central thalamic fiber pathway facilitates behavioral performance in healthy non-human primates.
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DOI：
10.1038/s41598-021-02270-7
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发表时间：
2021-11-29
影响因子：
4.6
通讯作者：
Butson CR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Janson AP;Baker JL;Sani I;Purpura KP;Schiff ND;Butson CR
中央丘脑脑深部电刺激（CT-DBS）是一种治疗结构性脑损伤（SBI）患者持久性认知功能障碍的研究性疗法。然而，CT-DBS促进认知功能恢复的机制尚不清楚，并且SBI患者的异质性病因和恢复概况在使用传统DBS策略时会导致可变结局，这可能会由于激活多个通路而导致脱靶效应。为了消除两个相邻的丘脑通路的刺激的影响，我们模拟和实验比较传统的和新的“场成形”方法的CT-DBS在中央丘脑的健康的非人类灵长类动物（NHP），因为他们执行视觉任务。我们发现，选择性激活内侧背侧丘脑被盖束（DTTm），但不是相邻的中央-旁束（CM-Pf）通路，结果在强大的行为促进。我们在健康NHP中的预测建模方法直接为正在进行的和未来的临床研究提供了信息，这些研究涉及CT-DBS治疗SBI患者认知功能障碍的传统和新型方法，目前还没有治疗方法。
Central thalamic deep brain stimulation (CT-DBS) is an investigational therapy to treat enduring cognitive dysfunctions in structurally brain injured (SBI) patients. However, the mechanisms of CT-DBS that promote restoration of cognitive functions are unknown, and the heterogeneous etiology and recovery profiles of SBI patients contribute to variable outcomes when using conventional DBS strategies,which may result in off-target effects due to activation of multiple pathways. To disambiguate the effects of stimulation of two adjacent thalamic pathways, we modeled and experimentally compared conventional and novel ‘field-shaping’ methods of CT-DBS within the central thalamus of healthy non-human primates (NHP) as they performed visuomotor tasks. We show that selective activation of the medial dorsal thalamic tegmental tract (DTTm), but not of the adjacent centromedian-parafascicularis (CM-Pf) pathway, results in robust behavioral facilitation. Our predictive modeling approach in healthy NHPs directly informs ongoing and future clinical investigations of conventional and novel methods of CT-DBS for treating cognitive dysfunctions in SBI patients, for whom no therapy currently exists.
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深脑刺激过程中产生的激活量的概率分析。
影响因子：
5.7
作者：
Butson CR;Cooper SE;Henderson JM;Wolgamuth B;McIntyre CC
通讯作者：
McIntyre CC
影响因子：
5.7
作者：
Adluru, Nagesh;Zhang, Hui;Fox, Andrew S.;Shelton, Steven E.;Ennis, Chad M.;Bartosic, Anne M.;Oler, Jonathan A.;Tromp, Do P. M.;Zakszewski, Elizabeth;Gee, James C.;Kalin, Ned H.;Alexander, Andrew L.
通讯作者：
Alexander, Andrew L.
DOI：
10.1016/s0003-9993(03)00287-9
发表时间：
2003-10-01
影响因子：
4.3
作者：
Dikmen, SS;Machamer, JE;Temkin, NR
通讯作者：
Temkin, NR
影响因子：
2.5
作者：
Bhatnagar, SC;Mandybur, GT
通讯作者：
Mandybur, GT
影响因子：
5.7
作者：
Butson, Christopher R.;Cooper, Scott E.;McIntyre, Cameron C.
通讯作者：
McIntyre, Cameron C.