Computermodell zur Untersuchung von Nebenwirkungen der Tiefenhirnstimulation
2016
Indian Institute of Technology Madras, Chennai, Indien
Dem subthalamischen Nukleus wird eine zentrale Rolle bei der konfliktiven Entscheidungsfindung zugeschrieben. Darüber hinaus wurde bei Parkinson-Patienten, bei denen der subthalamische Nukleus durch tiefe Hirnstimulation operiert wurde, beobachtet, dass die konfliktive Entscheidungsfindung beeinträchtigt war, was zu impulsivem Verhalten führte. Hier wird ein 2D-Computermodell verschiedener Komponenten der Basalganglien verwendet, um die Mechanismen hinter diesen nachteiligen Auswirkungen zu entschlüsseln. Dieses Modell wurde mit experimentellen Daten ergänzt und verwendet, um die Ergebnisse probabilistischer Lernaufgaben in verschiedenen Gruppen unbehandelter und behandelter Parkinson-Patienten sowie einer Gruppe, die sich einer tiefen Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus unterzogen hatte, zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die behandelten Gruppen impulsive Entscheidungen (kurze Reaktionszeit) trafen, was zu einer schlechten Leistung führte. Außerdem kam es je nach Position der Elektrode bei der tiefen Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus zu einer Abnahme der neuronalen Aktivität. Schließlich verringerte eine antidromische Aktivierung des Globus pallidus externa die Reaktionszeit bei Patienten mit tiefer Hirnstimulation, ohne die Lernfähigkeit zu verändern. Insgesamt ermöglichte dieses Modell den Forschern, die potenziellen Ursachen für Veränderungen der konfliktiven Entscheidungsfindung bei Parkinson-Patienten mit tiefer Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus zu klären, die in weiteren Versuchsanordnungen untersucht werden können.
Dem subthalamischen Nukleus wird eine zentrale Rolle bei der konfliktiven Entscheidungsfindung zugeschrieben. Darüber hinaus wurde bei Parkinson-Patienten, bei denen der subthalamische Nukleus durch tiefe Hirnstimulation operiert wurde, beobachtet, dass die konfliktive Entscheidungsfindung beeinträchtigt war, was zu impulsivem Verhalten führte. Hier wird ein 2D-Computermodell verschiedener Komponenten der Basalganglien verwendet, um die Mechanismen hinter diesen nachteiligen Auswirkungen zu entschlüsseln. Dieses Modell wurde mit experimentellen Daten ergänzt und verwendet, um die Ergebnisse probabilistischer Lernaufgaben in verschiedenen Gruppen unbehandelter und behandelter Parkinson-Patienten sowie einer Gruppe, die sich einer tiefen Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus unterzogen hatte, zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die behandelten Gruppen impulsive Entscheidungen (kurze Reaktionszeit) trafen, was zu einer schlechten Leistung führte. Außerdem kam es je nach Position der Elektrode bei der tiefen Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus zu einer Abnahme der neuronalen Aktivität. Schließlich verringerte eine antidromische Aktivierung des Globus pallidus externa die Reaktionszeit bei Patienten mit tiefer Hirnstimulation, ohne die Lernfähigkeit zu verändern. Insgesamt ermöglichte dieses Modell den Forschern, die potenziellen Ursachen für Veränderungen der konfliktiven Entscheidungsfindung bei Parkinson-Patienten mit tiefer Hirnstimulation im subthalamischen Nukleus zu klären, die in weiteren Versuchsanordnungen untersucht werden können.
Probing the Role of medication, DBS electrode position, and antidromic activation on impulsivity using a computational model of basal ganglia
V. Srinivasa Chakravarthy
Eingestellt am: 24.09.2021
[1] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2016.00450[2] https://data.jrc.ec.europa.eu/dataset/a8fd26ef-b113-47ab-92ba-fd2be449c7eb
