Objektiv-Blod syresättningsnivå beroende (BOLD) kontrast funktionella MRI-bilder visar aktiverade kortikala områden genom att upptäcka en minskad koncentration av deoxyhemoglobin (deoxy-Hb) under neuronal aktivitet; dock, nära infraröd spektroskopi (NIRS) har visat olika mönster av cerebral blod syresättning (CBO) förändringar i frontalloben under kognitiva uppgifter. För att avgöra om olika mönster av CBO förändringar förekommer i frontalloben när hjärnan direkt stimuleras utvärderades förändringar i CBO i frontalloben inducerad av djup hjärnstimulering hos patienter med implanterade elektroder. Metoder-Six patienter studerades, inklusive fem med Parkinsons sjukdom och en med essentiell tremor. För att minska tremor eller stelhet implanterades elektroderna vid thalamic core ventralis intermedius (VIM: tre Parkinsons sjukdom och en nödvändig tremor) eller globus pallidus internus (GPI: två Parkinsons sjukdom). Med NIRS mättes förändringar av deoxy-Hb, oxyhemoglobin (oxy-Hb) och totalt hemoglobin (totalt Hb) i de bilaterala frontalloberna under olika stimulansförhållanden. Resultat-Hög frekvens (120 Hz) GPI-stimuleringen ökade konsekvent oxy-Hb och total Hb med en minskning av deoxy-Hb på ett intensitets- och tidsberoende sätt. Oxy-Hb och total Hb ökade omedelbart efter stimuleringen och minskade sedan gradvis när stimuleringen fortsatte. Däremot minskade högfrekvens (120 Hz) VIM-stimuleringen oxy-Hb, deoxy Hb och total Hb på ett intensitetsberoende sätt. Hos patienter med svår tremor med VIM-stimulering undersöktes frekvenssvaret genom att minska stimulansfrekvenserna; deoxy-Hb ökade vid höga frekvenser (70-40 Hz), och sjönk sedan under kontrollnivån vid låga frekvenser (30-0 Hz), medan oxy-Hb och total Hb ökade konsekvent vid höga och låga frekvenser. Slutsats-Den elektriska stimuleringen av GPI och VIM orsakade olika CBO förändringar i frontalloben, som var liknande de som fanns under kognitiva uppgifter. En sådan mångfald av CBO förändringar i frontalloben kan orsakas av komplexa neuronala kretsar i frontalloben som har många neuronala kopplingar till andra kortikala områden eller basala ganglier. (J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999;67:769-773) Nyckelord: Blodsyrenivån beroende (BOLD) bilder; funktionell MRI; nära infraröd spektroskopi; Parkinsons sjukdom Blodsyrenivån beroende (BOLD) kontrast funktionella MRI bilder aktivera kortikala områden genom att upptäcka en minskad koncentration av deoxyhemoglobin (deoxy-Hb) under neuronal aktivitet. 1 PET aktiveringsstudier på visuella 2 eller somatosensoriska funktioner 3 4 visade att hjärnaktivering orsakar en mycket större ökning av regionalt cerebralt blodflöde (rCBF) än O 2 konsumtion i det aktiverande området, vilket leder till en minskning av deoxy-Hb. Nyligen genomförda neuronal aktiveringsstudier med hjälp av nära infraröd spektroskopi (NIRS) har dock visat att, förutom denna cerebral blod syresättning (CBO) förändring, kognitiva uppgifter orsakar olika mönster av förändringar i CBO i frontalloben. [5] [6] [7] [8] [9] NIRS är en optisk metod för att mäta koncentrationsförändringar av oxyhemoglobin (oxyHb) och deoxi-Hb i hjärnkärl med hjälp av det karakteristiska absorptionsspektrumet för hemoglobin i det nära infraröda området. 10 NIRS-aktiveringsstudier har visat att neuronal aktivering i allmänhet orsakar ökningar av oxy-Hb och totalt hemoglobin (totalt Hb) med en minskning av deoxy-Hb vid det aktiverade kortikala området [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]. Denna förändring av CBO överensstämmer med den som erhålls genom PET eller funktionell MRI. Utöver denna CBO-förändring, har NIRS aktiveringsstudier avslöjat flera mönster av förändringar i CBO i frontalloben under kognitiva funktioner, såsom minskningar av oxy-Hb och total Hb eller en ökning av deoxy-Hb i samband med ökningar av oxy-Hb och total Hb. Det är dock ännu inte klart om dessa CBO förändringar i frontalloben var specifika för kognitiva uppgifter. Dessutom har förhållandet mellan CBO-förändringar och stimulansförhållanden såsom stimulansfrekvens och intensitet inte klarlagts i frontalloben. Nyligen, djup hjärnstimulering terapier, såsom elektrisk stimulering av thalaminkärnan ventralis intermedius (VIM) eller globus pallidus internus (GPI), har tillämpats för behandling av rörelsestörningar inklusive tremor eller stelhet. 12-15 Studier med PET har visat att elektriska stimuleringar av GPI eller VIM förändrar rCBF i olika
I en annan studie, hög frekvens (120 Hz) Gpi stimulering genomgående ökade syresatt hemoglobin (oxyHb) med en minskning av deoxyHb i en intensitet och tidsberoende sätt i en NIRS avbildning av frontallob REF.
Changes in cerebral blood oxygenation of the frontal lobe induced by direct electrical stimulation of thalamus and globus pallidus: a near infrared spectroscopy study
{'venue': 'Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry', 'journal': 'Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry', 'mag_field_of_study': ['Medicine']}