La DBS migliora il controllo cognitivo nei pazienti aumentando la potenza dei ritmi cerebrali

  • Recensito da Alina Shrourou, B.Sc. (Editore)4 aprile 2019

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    In un nuovo studio che potrebbe migliorare l’efficacia terapeutica della stimolazione cerebrale profonda (DBS) per i disturbi psichiatrici come la depressione, un team di scienziati dimostra che, quando la DBS è applicata a una specifica regione del cervello, migliora il controllo cognitivo dei pazienti del loro comportamento aumentando la potenza di uno specifico ritmo cerebrale a bassa frequenza nella loro corteccia prefrontale.

    I risultati, 4 aprile pubblicato in trasmissioni di natura, controllo da feedback propongono che aumentato “theta” ritmi, prontamente rilevabile nelle registrazioni EEG, potrebbe fornire neurochirurghi e psichiatri con l’affidabile, oggettivo e rapido avevano bisogno di mettere a punto la posizione e “dosaggio” di elettrostimolazione DBS. Nella malattia di Parkinson, dove la DBS ha avuto più successo, questo tipo di controllo di feedback è ottenibile attraverso una riduzione dei tremori del paziente. Ma per la depressione o il disturbo ossessivo, i sintomi possono essere più sottili, soggettivi e lentamente emergenti.

    “Questo è un importante passo avanti per la stimolazione cerebrale psichiatrica”, ha detto Alik Widge, l’autore principale e corrispondente sulla carta. Widge ha iniziato il lavoro mentre era un collega clinico al Picower Institute for Learning and Memory al MIT e un collega di ricerca al Massachusetts General Hospital (MGH). Ora è un assistente professore di psichiatria presso l’Università del Minnesota Medical School. “Questo studio ci mostra un meccanismo specifico di come la DBS migliora la funzione cerebrale nei pazienti, il che dovrebbe permetterci di identificare meglio chi può beneficiare e come ottimizzare la loro richiesta individuale. “

    DBS aumenta il controllo

    Nella ricerca, il team, guidato anche da Earl Miller, professore Picower di neurologia al MIT e Darin Dougherty, professore associato di psichiatria alla Harvard Medical School e direttore della divisione di neuroterapeutica presso MGH, sapeva che DBS applicato alla capsula interna ventrale del cervello e striato ventrale (VCVS) ha dato risultati misti nel trattamento di OCD e depressione. Una caratteristica comune di entrambe le condizioni è un deficit nel controllo cognitivo, il funzionamento dei comportamenti di regolazione automatica o abituale dalla volontà cosciente (ad esempio, superando le emozioni negative periodiche che sono un segno distintivo della depressione). Il controllo cognitivo è effettuato in parte dalla corteccia prefrontale, che è coinvolta nei circuiti che passano attraverso l’area VCVS. Inoltre, si pensa che i ritmi theta siano il mezzo attraverso il quale i neuroni della corteccia prefrontale potrebbero sincronizzarsi e guidare l’attività dei neuroni in altre regioni.

    L’ipotesi operativa del team era, per questo motivo, che la DBS potesse aiutare i pazienti migliorando i ritmi theta in quei circuiti di controllo cognitivo chiave che uniscono la corteccia prefrontale alla VCVS, permettendo così alla corteccia di essere più efficiente nel regolare le emozioni atipiche. Se potessero dare letture dei ritmi theta di un paziente e ottimizzare quelli con DBS, hanno ragionato, forse vedrebbero un aumento del controllo cognitivo.

    Per scoprirlo, hanno lavorato con 14 volontari al MGH, 12 dei quali avevano precedentemente ricevuto DBS sostenuto per la depressione e gli altri due per OCD. I ricercatori hanno dato ad ogni partecipante un compito di “conflitto” in cui hanno dovuto recitare il numero in una sequenza di tre numeri che era diverso (come “2” in “332”) nonostante la distrazione vivida e intenzionale di spostare proprio un’immagine con emozione evocativa (come adorabili cuccioli o uno squalo feroce). Un aumento del controllo cognitivo significherebbe un tempo di reazione più veloce in grado di enumerare il numero corretto.

    I ricercatori hanno registrato le onde cerebrali dei soggetti mentre eseguivano il compito, in passato con DBS acceso e una volta con esso off. Quello che hanno trovato è stato acceso su quello con DBS, la gente effettivamente fatto la loro scelta più veloce (superando l'”interferenza”, o conflitto di illustrazione emotiva). Non c’è stata alcuna differenza nella precisione, il che significa che i soggetti non hanno sacrificato la precisione per guadagnare più velocità. Nel frattempo i ritmi theta nella corteccia sono aumentati notevolmente in associazione con la stimolazione in VCVS e il miglioramento comportamentale in tempo di reazione più veloce.

    “Questo studio spiega il valore della stimolazione loop bloccato”, ha detto Miller. “Abbiamo visualizzato i ritmi naturali del cervello e poi li abbiamo potenziati con la stimolazione. Abbiamo migliorato i ritmi che c’erano già. Lei propone che questo insieme di ritmi cerebrali un ruolo nella cognizione e che possiamo trattare i deficit cognitivi manipolando questi ritmi. “

    Gli autori hanno riconosciuto che lo studio era relativamente piccolo, e perché tutti i partecipanti stavano ricevendo la DBS come reclamo, le impostazioni esatte di stimolazione erano diverse tra i diversi partecipanti. Widge ha avvertito che uno studio più standardizzato sarebbe importante per verificare i risultati. Tuttavia, gli autori hanno detto che ulteriori ricerche, i ritmi theta potrebbero fornire un biomarcatore per calibrare le richieste di DBS per i disturbi psichiatrici dove il controllo cognitivo è essenziale. Inoltre, la regolazione individuale dei ritmi theta tramite DBS del VCVS potrebbe portare a nuove indicazioni per i disturbi psichiatrici in cui il controllo cognitivo – e la flessibilità comportamentale che viene da esercitare l’intento cosciente sulle emozioni o compulsioni periodiche – è essenziale.

    “Lo studio attuale spiega che la DBS a un obiettivo approvato dalla FDA per la malattia psichiatrica ha dimostrato di influenzare un sintomo specifico40m essere alla radice di più malattie psichiatriche, vale a dire la flessibilità cognitiva,” Dougherty ha detto. “Questi risultati propongono che guardare gli effetti della DBS “sotto” una diagnosi, a livello del sintomo40me, può portare alla struttura per altre malattie psichiatriche a breve termine e forse agli approcci farmacologici più personalizzati alla DBS nel lungo termine. “

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