Nöroloji

Beynin ‘Disfonktomunun’ Haritalanması – Sinirbilim Haberleri

Özet: Araştırmacılar, beyindeki ‘disfonktom’un (Parkinson, distoni, OKB ve Tourette sendromu gibi hastalıklarla bağlantılı temel işlevsiz devrelerin) haritasını çıkarmada büyük bir ilerleme elde etti.

Dünya çapında 261 hastadan alınan derin beyin stimülasyonu (DBS) verilerini kullanarak, semptomların iyileşmesi için kritik öneme sahip spesifik frontal korteks devrelerini belirlediler. Bu yeni harita sadece nörolojik ve nöropsikiyatrik bozukluklara ilişkin anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) gibi hem cerrahi hem de invaziv olmayan tedaviler için yeni yollar açıyor.

Çalışmanın bulguları, şiddetli OKB hastalarında semptomların başarılı bir şekilde hafifletilmesine yol açarak, daha kişiselleştirilmiş ve etkili tedavilerin potansiyelini ortaya koydu.

Ana unsurlar:

  1. Kapsamlı Beyin Devre Haritalaması: 534 DBS elektrotundan alınan verileri analiz eden araştırmacılar, beynin ön korteksindeki dört farklı bozuklukla ilişkili hayati ağları belirlediler.
  2. İnsan ‘Disfonktomu’: Bu çalışma, çeşitli nörolojik ve nöropsikiyatrik durumlar nedeniyle işlevsiz hale gelen beyin devrelerinin kapsamlı bir haritası olan ‘disfonktom’ kavramına öncülük etmektedir.
  3. Kişiselleştirilmiş Terapi Potansiyeli: Çalışmanın disfonktomla ilgili içgörüsü, DBS’de ince ayar yapılmasına ve TMS gibi invaziv olmayan tedavilerin keşfedilmesine olanak tanıyarak, spesifik beyin devresi fonksiyon bozukluklarına dayalı özel tedavilerin önünü açıyor.

Kaynak: hayır kurumu

Beyindeki bazı bağlantılar düzgün çalışmadığında Parkinson hastalığı, distoni, obsesif kompulsif bozukluk (OKB) ve Tourette sendromu gibi rahatsızlıklar ortaya çıkabilir. Beyindeki belirli alanların hedefe yönelik uyarılması semptomların hafifletilmesine yardımcı olabilir.

Beynin terapötik hedef alanlarını tam olarak belirlemek için Charité – Universitätsmedizin ve Brigham ve Kadın Hastanesi’nden araştırmacıların liderliğindeki bir ekip, beyni uyarmak için küçük elektrotlar implante edilen dünya çapındaki hastalardan alınan verileri analiz etti.

Sonuç, bozulan beyin ağlarının benzersiz bir haritasıdır. Doğa Sinir Bilimi.

Bu bir beyin heykelini gösteriyor.
Bu sonuçları kullanarak, dört bozukluğun her birinde işlevsiz hale gelen belirli beyin devrelerini tanımlayabildiler. Kredi: Nörobilim Haberleri

Nörolojik ve nöropsikiyatrik bozukluklar, duygudurum ve bilgi işleme bozukluklarından motor bozukluklarına kadar geniş bir yelpazede farklı semptomlarla ortaya çıkar. Ancak ortak bir noktaları var: Hepsi beynin belirli bölgeleri arasındaki hatalı çalışan bağlantılardan kaynaklanıyor. Basitleştirilmiş bir ifadeyle, beyin devreleri işlevsiz hale geldiğinde, devrenin genellikle gerçekleştirdiği beyin fonksiyonları üzerinde fren görevi görebilirler.

Derin beyin stimülasyonu (DBS), bu tür arızalı devreleri hedef alır ve çeşitli alanlardaki semptomların hafifletilmesinde etkili olabilir. Bu nöroşirürji yaklaşımında, küçük elektrotlar kesin olarak tanımlanmış hedef beyin bölgelerine implante edilir. Elektrotlar daha sonra çevredeki dokuya kronik olarak zayıf elektrik darbeleri yayar.

Stimülasyon etkileri, tam etkilerini ortaya çıkarmak için sinir yolları boyunca beynin daha uzak bölgelerine gider. Ancak uyarılma her zaman başarılı değildir. Elektrot yerleşimindeki küçük farklılıklar bile tedavinin daha zayıf etkilerine yol açabilir.

Charité ve Brigham ve Kadın Hastanesi’nden nörobilimciler Prof. Andreas Horn ve Dr. Ningfei Li’nin başkanlığını yaptığı uluslararası bir ekibin sorusu, çeşitli semptomları tedavi ederken en iyi sonuçları elde etmek için hangi spesifik beyin devrelerinin uyarılması gerektiğiydi.

Ningfei Li, “Amacımız, örneğin Parkinson hastalığının semptomlarını normalleştirmek için nöromodülasyon yoluyla beyindeki olası ‘frenlerin’ nerede serbest bırakılabileceğini daha iyi anlamaktı” diyor.

Görünüşte bir paradoksu keşfetmek

Araştırmacıların çalışmaları bu alanda bir süredir bilinen bir paradoksu ele alıyor. Subtalamik çekirdek adı verilen bazal gangliyonların spesifik bir alanının, her ikisi de hareket bozuklukları spektrumunda yer alan Parkinson hastalığı ve distoni semptomlarını tedavi etmede DBS için etkili bir hedef olduğu düşünülmektedir. Son zamanlarda beynin aynı bölgesinin OKB ve tik bozuklukları gibi nöropsikiyatrik bozuklukların tedavisinde de başarılı bir hedef olduğu belirlendi.

Bu durum, yalnızca yaklaşık bir santimetre uzunluğundaki bu kadar küçük bir çekirdeğin nasıl bu kadar farklı beyin fonksiyon bozukluklarının semptomları için etkili bir hedef olabileceği sorusunu gündeme getirdi. Bu soruyu araştırmak için ekip, dünya çapında 261 hastaya implante edilen 534 DBS elektrotundan elde edilen verileri analiz etti.

Bu gruptan 70 hastaya distoni, 127’sine Parkinson hastalığı, 50’sine OKB ve 14’üne Tourette sendromu tanısı konuldu. Ekip tarafından geliştirilen yazılımı kullanarak araştırmacılar, her bir elektrotun kesin konumunu yeniden oluşturdular. Daha sonra bilgisayar simülasyonları, optimal veya optimal olmayan tedavi sonuçlarına sahip hastalarda aktive edilen sinir yollarını haritalandırmak için kullanıldı.

Bu sonuçları kullanarak, dört bozukluğun her birinde işlevsiz hale gelen belirli beyin devrelerini tanımlayabildiler. Motor işlevlerde, dürtü kontrolünde ve bilgi işlemede önemli rol oynayan beynin ön kısmının ilgili bölgeleriyle ilişkilendirildiler.

Charité’deki Einstein Nörobilim Merkezi’nde doktora öğrencisi ve araştırmanın ilk yazarı olan Barbara Hollunder, “Tanımladığımız devreler kısmen örtüşüyor; bu da bize, üzerinde çalışılan semptomlara yansıyan arızaların birbirinden tamamen bağımsız olmadığı anlamına geliyor” diyor. çalışmak.

Bu, ilk adım olarak araştırmacıların, Parkinson hastalığı, distoni, obsesif kompulsif bozukluk ve Tourette sendromunun tedavisinde hayati önem taşıyan ön beyin ve orta beyindeki ağların yerini tam olarak belirlemeyi başardıkları anlamına geliyor.

Aynı yaklaşımı farklı semptomları olan bozukluklara uygulamak, yavaş yavaş spesifik beyin devrelerinin belirli semptomlarla nasıl ilişkili olduğunu gösteren bir harita ortaya çıkarır.

“Beyinde bulunan tüm sinir bağlantılarının kapsamlı bir haritasını tanımlayan ‘konektom’ ve bir organizmada bulunan genetik bilgilerin tamamı için kullanılan ‘genom’ terimlerine benzetilerek insan terimini icat ettik. ‘işlev bozukluğu.’ Bir gün disfonktomun, ağ bozukluklarının bir sonucu olarak tipik olarak işlevsiz hale gelebilen beyin devrelerinin tamamını tanımlayacağını umuyoruz” diye açıklıyor Hollunder.

Çalışma sırasında tedaviyle elde edilen ilk başarı

Araştırmacıların bulguları ilk birkaç hastaya zaten fayda sağladı. İnce ayar ve hassas elektrot yerleştirme, örneğin şiddetli, tedaviye dirençli OKB semptomlarını hafifletmeyi mümkün kıldı.

“Bu tekniği geliştirmeyi ve belirli semptomlar için işlevsiz beyin devrelerine daha da hassas bir şekilde odaklanmayı planlıyoruz. Örneğin, tedaviyi daha da bireyselleştirmek için OKB’deki obsesyon veya kompulsiyonlarla ilgili devreleri veya bu hastalarda yaygın olarak bulunan depresyon ve anksiyete bozuklukları gibi diğer eşlik eden semptomları izole edebiliriz” diyor Ningfei Li, geleceğe bakıyor.

Araştırmacılar ayrıca belirli bir semptomun iyileştirilmesinden beynin birden fazla bölgesinin sorumlu olabileceğine inanıyor. Sinir ağlarının, beynin çeşitli noktalarından düzenlenebilen terapötik etkileri bizzat ilettiğinden şüpheleniyorlar.

Bu, çalışmanın yalnızca hedefe yönelik nöroşirürji tedavisi için değerli bilgiler sağlamakla kalmayıp aynı zamanda manyetik alanların beynin belirli bölgelerini beynin dışından uyarmak için kullanıldığı transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) gibi invazif olmayan nöromodülasyona yönelik yaklaşımlara da ilham verebileceği anlamına gelir. ameliyata gerek kalmadan.

Bu beyin haritalama araştırma haberi hakkında

Soyut

Derin Beyin Stimülasyonu Kullanılarak Frontal Korteksteki İşlevsiz Devrelerin Haritalanması

Frontal devreler motor, bilişsel ve duygusal işlemlerde kritik bir rol oynar ve bunların işlevsizliği çeşitli beyin bozukluklarına neden olabilir. Ancak tam olarak hangi frontal alanların hangi (dis)fonksiyonlara aracılık ettiği büyük ölçüde belirsizliğini koruyor.

Dört farklı beyin bozukluğunu tedavi etmek için implante edilen 534 derin beyin stimülasyon elektrodu üzerinde çalıştık. Bu bozukluklarda optimal terapötik yanıt için hangi bağlantıların modüle edildiğini analiz ederek, frontal korteksi her birinde işlevsiz hale gelen devrelere ayırdık.

Disfonksiyonel devreler, distonideki sensörimotor kortekslerle, Tourette sendromunda birincil motor korteksle, Parkinson hastalığında tamamlayıcı motor alanla, obsesif-kompulsif bozuklukta ventromedial prefrontal ve anterior singulat kortekslerle olan ara bağlantılardan, oksipitalden frontale kadar topografik olarak düzenlenmiştir.

Bulgularımız, beyin yapısı ile insan beynindeki fonksiyonel bozukluklar arasındaki bağlantıları araştırmak için güçlü bir araç olarak derin beyin stimülasyonunun beyin konektomiği ile entegrasyonunu vurgulamaktadır.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/dysfunctiome-brain-mapping-25651/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu