帕金森病间歇性病理同步的延迟反馈深脑刺激的失败

摘要:抑制大脑过度同步的β波振荡活动被认为可以抑制帕金森病的运动减退症状。最近,对于去同步延迟反馈深脑刺激(DBS)的兴趣很高。这种同步控制已经被证明可以破坏简单模型振荡器网络和耦合模型神经元网络中的同步态。然而,帕金森病的神经活动动力学呈现出复杂的间歇同步模式,远离用于研究延迟反馈刺激的理想同步动力学。本研究探讨了延迟反馈刺激对部分同步振荡动力学的作用,类似于在帕金森病患者实验中观察到的情况。我们采用一个基底节网络模型,重现了实验观察到的同步动力学的细节时间结构。当我们的模型参数导致同步过强时,反馈会产生去同步作用。然而,当网络被调整为重现实验观察到的高度变化的时间模式时,相同类型的延迟反馈实际上可能增加同步。随着网络参数从产生完全同步的范围变化为更少同步动力学的范围,去同步的延迟反馈可能逐渐变为同步刺激。这表明,在帕金森病中,延迟反馈DBS可能增强而不是抑制同步,并且不太可能在临床上取得成功。该研究还表明,当对生理上实际的部分同步动力学产生作用时,延迟反馈刺激可能不一定表现出去同步效应,并提供了如何评估刺激效果的示例。

作者:Andrey Dovzhenok, Choongseok Park, Robert M. Worth and Leonid L. Rubchinsky

论文ID:1302.1758

分类:Neurons and Cognition

分类简称:q-bio.NC

提交时间:2013-03-05

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