اثرات تحريك عميق مغزي منظم و نامنظم روي ديناميك عقده‌هاي قاعده‌اي: يك رويكرد محاسباتي

مقدمه: عقده هاي قاعده اي ساختارهاي زيرقشري از مغز هستند كه درگير سيستم حركتي هستند. يكي از اختلالات رايج مرتبط با نقص عملكرد عقده هاي قاعده اي بيماري پاركينسون است. بيماري پاركينسون با نوسانات قوي و ماندگار باند بتا در عقده هاي قاعده اي همراه است. تحريك عميق مغزيِ هسته سابتالامي در عقده هاي قاعده اي، به عنوان يك روش شناخته شده براي كاهش نوسانات پاتولوژي باند بتا در بيماري پاركينسون و بهبود علايم حركتي مرتبط با بيماري پاركينسون است. با وجود موفقيت اين روش ساز و كار آن هنوز نامشخص است. مواد و روش ها: در اين مطالعه، ما يك مدل شبكه محاسباتي براي مدار كورتكس به عقده هاي قاعده اي پيشنهاد داديم كه بر اساس مدل پيشنهادي ترمن و همكاران است. ما مدل شبكه را به گونه اي تغيير داديم كه آن بتواند در حالت بيماري پاركينسون نوسانات پاتولوژي بتا را توليد كند. سپس با اعمال تحريك عميق مغزي به روش هاي مختلف (مانند پالس هاي تحريكي فركانس بالاي منظم و نامنظم هسته سابتالامي) ما بررسي كرديم كه كدام روش در كاهش كارايي باند بتاي پاتولوژي مؤثرتر است. يافته ها: يافته هاي ما نشان مي دهند كه مدل شبكه مي تواند نوسانات باند بتا پاتولوژي در حالت بيماري پاركينسون مشابه آنچه كه به صورت تجربي مشاهده شده است توليد كند. نتايج شبيه سازي نشان دادند كه تحريك عميق مغزي منظم در هنگام كاهش نوسانات باند بتا مرتبط با بيماري پاركينسون و بهبود علايم حركتي از تحريك عميق مغزي نامنظم بهتر عمل مي كند. نتيجه گيري: با استفاده از نتايج شبيه سازي نتيجه مي گيريم كه اعمال پالس هاي با فركانس بالاي منظم تحريك عميق مغزي به عصب هاي هسته ساب تالاميك در عقده هاي قاعده اي بهتر از تحريك عميق مغزي با پالس هاي نامنظم مي تواند نقصان حركتي مرتبط با بيماري پاركينسون را بهبود بخشد. . اين نتيجه شبيه سازي به طور تجربي قابل آزمودن است.