Neural activity in the subthalamic nucleus in patients with Parkinsons disease

帕金森病患者丘脑底核的神经活动

基本信息

批准号：
18K09007
负责人：
小林一太
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

進行期パーキンソン病に対して、大脳基底核回路の一部である視床下核(subthalamic nucleus: STN)を標的部位とする脳深部刺激療法(deep brain stimulation: DBS)が有効である。DBSに用いる脳深部刺激電極を脳内に留置する手術では、刺激電極を留置する目標構造を正確に同定する目的で、術中に微小電極を用いた脳深部の神経活動記録 (Microelectrode recordeing: MER)が行われる。このMER を分析することは、ヒト脳の神経生理および疾患の病態を解明する一助となる。本研究では、パーキンソン病患者から微小電極を用いて記録される脳深部の神経活動記録を局所電場電位分析用に low-pass filter を、単一ニューロンの発火パターン分析用に high-pass filter で処理をおこなった後に解析をおこなった。局所電場電位分析では、β帯域のオシレーションのパワー（βパワー）を分析した。単一ニューロンの発火時間データ分析では神経活動パターンとして、周波数分析で統計学的に有意水準を越えるβ帯域の神経活動を持つニューロン（βニューロン）の同定とバースト発射の程度を評価した。そしてSTN内外でのβパワーおよび、STN内のβニューロンの分布、バースト発射のSTN内での差異を検討した。解析結果では、局所電場電位分析では5側中3側でSTN外よりもSTN内でβパワーが有意に高値を示していた。さらにSTN内でβパワーの最大値を示した部位を検討した結果、5側中4側でSTN内の背側部であった。一方、単一ニューロンの分析では、βニューロンはSTN内に広く分布していたが、バースト発射の程度はSTN内の背側で強い傾向がみられた。

对于晚期帕金森氏病，靶向丘脑下核（STN）的深脑刺激（DBS）是基底神经节回路的一部分。在手术中，将用于DBS的深脑刺激电极放置在大脑中，使用微电极在手术期间进行微电极记录（MER），以准确识别放置刺激电极的目标结构。分析此MER将有助于阐明人脑的神经生理学和疾病病理学。在这项研究中，我们使用微电极对帕金森氏病患者的神经元活性记录进行了分析，使用低通滤波器进行局部电场电位分析和高通滤波器，以分析单个神经元的发射模式。局部电位分析分析了β带中振荡的功率（β功率）。在单个神经元发射时间数据分析中，我们评估了具有β波段神经活性模式的神经元（β-神经元）的爆发程度，在频率分析中具有超过统计学意义的水平。然后，我们检查了STN内部和外部的β功率，STN内的β神经元的分布以及STN内的爆发发射差异。根据分析结果，在局部电场电位分析中，五侧的第三侧的STN比STN外的β功率明显高。此外，我们研究了显示STN内最大β功率的位点，发现它位于STN背侧部分的5个边的第四个。另一方面，在单个神经元分析中，β-神经元广泛分布在STN内，但是爆发的程度在STN内强烈趋势。