Các hiệu ứng nhận thức của kích thích não sâu cho tremor cơ bản: đánh giá tại 1 và 6 năm

Journal of Neural Transmission - Tập 120 - Trang 1569-1577 - 2013
Ines A. Heber1, Volker A. Coenen2, Kathrin Reetz3,4,5, Jörg B. Schulz3,6, Anke Hoellig7, Bruno Fimm1, Martin Kronenbuerger3
1Division of Neuropsychology, Department of Neurology, Medical Faculty, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
2Department of Stereotactic and Functional Neurosurgery, Freiburg University Hospital, Freiburg, Germany
3Department of Neurology, Medical Faculty, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
4JARA Translational Brain Medicine, Aachen, Germany
5Institute of Neuroscience and Medicine, Research Center Jülich GmbH, Jülich, Germany
6JARA - Translational Brain Medicine, Aachen, Germany
7Department of Neurosurgery, Medical Faculty, RWTH Aachen University, Aachen, Germany

Tóm tắt

Chỉ có một vài nghiên cứu đã khám phá những thay đổi nhận thức với kích thích não sâu (DBS) ở bệnh nhân mắc tremor cơ bản (ET). Hơn nữa, các hiệu ứng nhận thức sau nhiều năm kích thích điện là chưa rõ. Đánh giá tác động của việc cấy ghép điện cực hình chiếu và kích thích điện thực tế đối với nhận thức ở bệnh nhân ET trong ngắn hạn và dài hạn là điều đáng quan tâm, vì DBS đang ngày càng được áp dụng và có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về chức năng não người. Chúng tôi đã xem xét chín bệnh nhân ET trước phẫu thuật (PRE-SURGERY), và 1 và 6 năm sau đó với DBS được bật (DBS-ON) và tắt (DBS-OFF). Các bài kiểm tra thần kinh tâm lý chuẩn hóa và bài kiểm tra thời gian phản ứng đã được áp dụng. Không có sự khác biệt nào trong các nhiệm vụ về lưu loát ngôn ngữ, trí nhớ, và chức năng điều hành và trí tuệ so sánh PRE-SURGERY, DBS-ON, và DBS-OFF tại 1 và 6 năm sau phẫu thuật. Dữ liệu hình ảnh cho thấy rằng vỏ não trán bên dorsolateral và các bó mamillo-thalamic quan trọng cho chức năng nhận thức đã được bảo vệ bởi cấy ghép điện cực. Thêm vào đó, với các điện cực nhằm vào đồi thị và khu vực dưới đồi lân cận, kích thích điện thực tế không ảnh hưởng đến chức năng thần kinh tâm lý. Tuy nhiên, những tổn thương do việc cấy ghép điện cực đã dẫn đến sự gia tăng thời gian phản ứng đơn giản, trong khi kích thích điện thực tế đã phục hồi thời gian phản ứng bị suy giảm. Đây là nghiên cứu lớn thứ hai về chức năng thần kinh tâm lý ở bệnh nhân ET được điều trị bằng DBS, và là nghiên cứu đầu tiên bao gồm theo dõi dài hạn thần kinh tâm lý kéo dài 6 năm. Cả phẫu thuật hình chiếu lẫn kích thích điện đều không ảnh hưởng đến các quá trình nhận thức cao hơn. Nghiên cứu này đề xuất rằng các đường dẫn truyền cerebello-thalamo-cortical ở người tham gia vào các nhiệm vụ thời gian phản ứng đơn giản.

Từ khóa

#kích thích não sâu #tremor cơ bản #chức năng nhận thức #cấy ghép điện cực #lâu dài #theo dõi thần kinh tâm lý

Tài liệu tham khảo

Alvarez JA, Emory E (2006) Executive function and the frontal lobes: a meta-analytic review. Neuropsychol Rev 16:17–42 Aschenbrenner S, Tucha O, Lange KW (2000) Regensburg Word Fluency Test. Hogrefe, Göttingen Bäumler G (1985) Farbe-Wort-Interferenztest (FWIT) nach Stroop. Hogrefe, Göttingen Benabid AL, Pollak P, Gao D, Hoffmann D, Limousin P, Gay E, Payen I, Benazzouz A (1996) Chronic electrical stimulation of the ventralis intermedius nucleus of the thalamus as a treatment of movement disorders. J Neurosurg 84:203–214 Cohen J (1988) Statistical power analysis for the behavioral sciences. Erlbaum, New York Darian-Smith C, Darian-Smith I, Cheema SS (1990) Thalamic projections to sensorimotor cortex in the macaque monkey: use of multiple retrograde fluorescent tracers. J Comp Neurol 299:17–46 Fahn S, Tolosa E, Marin C (1988) Clinical rating scale for tremor. In: Jankovic J, Tolosa E (eds) Parkinson’s disease and movement disorders. Urban & Schwarzenberg, Baltimore, pp 225–234 Fields JA, Tröster AI (2000) Cognitive outcomes after deep brain stimulation for Parkinson’s disease: a review of initial studies and recommendations for future research. Brain Cogn 42:268–293 Fields JA, Tröster AI, Woods SP, Higginson CI, Wilkinson SB, Lyons KE, Koller WC, Pahwa R (2003) Neuropsychological and quality of life outcomes 12 months after unilateral thalamic stimulation for essential tremor. J Neurol Neurosurg Psychiatr 74:305–311 Flora ED, Perera CL, Cameron AL, Maddern GJ (2010) Deep brain stimulation for essential tremor: a systematic review. Mov Disord 25:1550–1559 Helmstaedter C, Lendt M, Lux S (2001) Verbaler Lern- und Merkfähigkeitstest (VLMT). Hogrefe, Göttingen Henry JD, Crawford JR (2004) A meta-analytic review of verbal fluency performance following focal cortical lesions. Neuropsychology 18:284–295 Herzog J, Hamel W, Wenzelburger R, Pötter M, Pinsker MO, Bartussek J, Morsnowski A, Steigerwald F, Deuschl G, Volkmann J (2007) Kinematic analysis of thalamic versus subthalamic neurostimulation in postural and intention tremor. Brain 130:1608–1625 Horn W (1983) Leistungsprüfsystem (LPS). Hogrefe, Göttingen Kopp B, Tabeling S, Moschner C, Wessel K (2008) Cognitive functions of the prefrontal cortex: neuroscience and clinic. Nervenarzt 79:143–152 Kronenbuerger M, Fromm C, Block F, Coenen VA, Rohde I, Rohde V, Noth J (2006) On-demand deep brain stimulation for essential tremor: a report on four cases. Mov Disord 21:401–405 Lienert GA, Raatz U (1998) Testaufbau und Testanalyse, 6th edn. Beltz, Weinheim Loher TJ, Gutbrod K, Fravi NL, Pohle T, Burgunder JM, Krauss JK (2003) Thalamic stimulation for tremor. Subtle changes in episodic memory are related to stimulation per se and not to a microthalamotomy effect. J Neurol 250:707–713 Lucas JA, Rippeth JD, Uitti RJ, Shuster EA, Wharen RE (2000) Neuropsychological functioning in a patient with essential tremor with and without bilateral VIM stimulation. Brain Cogn 42:253–267 McIntyre CC, Savasta M, Kerkerian-Le Goff L, Vitek JL (2004) Uncovering the mechanism(s) of action of deep brain stimulation: activation, inhibition, or both. Clin Neurophysiol 115:1239–1248 Middleton FA, Strick PL (2000) Basal ganglia and cerebellar loops: motor and cognitive circuits. Brain Res Rev 31:236–250 Molnar GF, Sailer A, Gunraj CA, Lang AE, Lozano AM, Chen R (2004) Thalamic deep brain stimulation activates the cerebellothalamocortical pathway. Neurology 63:907–909 Mushiake H, Strick PL (1993) Preferential activity of dentate neurons during limb movements guided by vision. J Neurophysiol 70:2660–2664 Perlmutter JS, Mink JW, Bastian AJ, Zackowski K, Hershey T, Miyawaki E, Koller W, Videen TO (2002) Blood flow responses to deep brain stimulation of thalamus. Neurology 58:1388–1394 Sakai ST, Inase M, Tanji J (1996) Comparison of cerebellothalamic and pallidothalamic projections in the monkey (Macaca fuscata): a double anterograde labeling study. J Comp Neurol 368:215–228 Schaltenbrand G, Wahren W (1977) Atlas for stereotaxy of the human brain. Thieme, Stuttgart Schuurman PR, Bruins J, Merkus MP, Bosch DA, Speelman JD (2002) A comparison of neuropsychological effects of thalamotomy and thalamic stimulation. Neurology 59:1232–1239 Smirni P, Villardita C, Zappala G (1983) Influence of different paths on spatial memory performance in the block-tapping test. J Clin Neuropsychol 5:355–359 Tröster AI, Fields JA, Pahwa R, Wilkinson SB, Strait-Tröster KA, Lyons K, Kieltyka J, Koller WC (1999) Neuropsychological and quality of life outcome after thalamic stimulation for essential tremor. Neurology 53:1774–1780 Tsujimoto T, Gemba H, Sasaki K (1993) Effect of cooling the dentate nucleus of the cerebellum on hand movement of the monkey. Brain Res 629:1–9 van der Werf YD, Witter MP, Uylings HB, Jolles J (2000) Neuropsychology of infarctions in the thalamus: a review. Neuropsychologia 38:613–627 van Donkelaar P, Stein JF, Passingham RE, Miall RC (1999) Neuronal activity in the primate motor thalamus during visually triggered and internally generated limb movements. J Neurophysiol 82:934–945 van Donkelaar P, Stein JF, Passingham RE, Miall RC (2000) Temporary inactivation in the primate motor thalamus during visually triggered and internally generated limb movements. J Neurophysiol 83:2780–2790 Witt K, Granert O, Daniels C, Volkmann J, Flak D, van Eimeren T, Deuschl D (2012) The impact of electrode trajectories and electrode position on neuropsychological changes after subthalamic neurostimulation in Parkinson’s disease. Akt Neurol (poster abstract) Woods SP, Fields JA, Lyons KE, Pahwa R, Tröster AI (2003) Pulse width is associated with cognitive decline after thalamic stimulation for essential tremor. Parkinsonism Relat Disord 9:295–300 Zhang K, Bhatia S, Oh MY, Cohen D, Angle C, Whiting D (2010) Long-term results of thalamic deep brain stimulation for essential tremor. J Neurosurg 112:1271–1276 Zimmermann P, Fimm B (2001) A test battery for attentional performance. In: Leclercq M, Zimmermann P (eds) Applied neuropsychology of attention. Theory, diagnosis and rehabilitation. Psychology Press, London, pp 110–151