Charakterisierung der Beziehung zwischen Lokalen Feldpotenzialen und Spikeaktivität im Nucleus subthalamicus bei Patienten mit Morbus Parkinson

帕金森病患者丘脑底核局部场电位与尖峰活动关系的表征

• 批准号: 233511987
• 负责人: Professorin Dr. Sonja Grün
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Clinical Research Units
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2012-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/233511987?language=en
• 关键词: Charakterisierung; der; Beziehung; zwischen; Lokalen

Das Lokale Feldpotential (LFP) ist ein komplexes, jedoch einfach zu messendes bioelektrisches Populationssignal, das über die Aufsummierung postsynaptischer Potentiale die gemittelte neuronale Aktivität eines Gehirnnetzwerkes widerspiegelt. Parallel hierzu sind extrazelluläre Messungen von Aktionspotentialen (Spikes) einzelner Neurone möglich. Durch eine Korrelations- und Phasenanalyse von Eingangs- (erfasst durch Spikes) und Ausgangsaktivität (erfasst durch das LFP) eines lokalen Teils des Gesamtnetzwerks ist es möglich, die verschiedenen Komponenten des LFPs in Bezug zur zugrundeliegenden Netzwerkdynamik zu setzen. In diesem Teilprojekt analysieren wir LFPs und Spikes im Nucleus subthalamicus in Bezug auf Veränderungen der Populationsaktivität bei Patienten mit Morbus Parkinson (PD). Mit Methoden der Phasensynchronisation charakterisieren wir den LFP-Spike Zusammenhang in Abhängigkeit der Elektrodenposition, der Präsenz pathologischer Oszillationsaktivität, und des Neuronentyps. So gewinnen wir Erkenntnisse, wie sich LFP und Spikes gemeinsam als Signal für „closed-Loop“ Systeme der Tiefen Hirnstimulation nutzen lassen. Insbesondere untersuchen wir, ob der LFP-Spike-Bezug als Indikator therapeutisch effektiver Ableitstellen während eines operativen Eingriffs dienen kann. In einem zweiten Aspekt dieses Teilprojekts werden wir durch gleichzeitiges Beobachten der Muskelaktivität anhand elektromyografischer Ableitungen (EMG, als Proxy für die Aktivität spinaler Motoneurone) mittels einer Kausalitätsanalyse die Hypothese testen, dass das Ankoppeln von Spikes an das LFP den Grad widerspiegelt, in dem oszillatorische Aktivität im Ncl. subthalamicus den efferenten Informationsfluss zum Muskel bestimmt und damit zu motorischen Defiziten des idiopathischen Parkinson Syndroms beiträgt.

局部磁场 (LFP) 是一个复杂的系统，它是生物电信号的重要组成部分，是突触后电位的重要组成部分，它是一种更广泛的并行现象。动作电位（尖峰） einzelner Neurone möglich。 LFP 在帕金森病 (PD) 患者的人口活动中发挥作用。 LFP-Spike Zusammenhang 在 Abhängigkeit der Elektrodenposition、der Präsenz pathologischer Oszillationsaktivität 和 des Neuronentyps 中。在下面的内容中，LFP-Spike-Bezug 是显示治疗效果的指标，可实现有效的操作。肌电图分析（EMG，作为脊髓活动神经元的代理）在假设测试中进行了分析，在 Ncl 下丘脑的振荡活动中进行了尖峰和 LFP 更广泛的观察。传递有关特发性帕金森综合症的信息。

项目成果

Evaluation of Spike Sorting Algorithms: Application to Human Subthalamic Nucleus Recordings and Simulations

• DOI: 10.1016/j.neuroscience.2019.07.005
• 发表时间: 2019-08
• 期刊: Neuroscience
• 影响因子: 3.3
• 作者: Jeyathevy Sukiban;N. Voges;T. Dembek;Robin Pauli;V. Visser-Vandewalle;M. Denker;Immo Weber;L. Timmermann;S. Grün

Similarity in Neuronal Firing Regimes across Mammalian Species

• DOI: 10.1523/jneurosci.0230-16.2016
• 发表时间: 2016-05-25
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Mochizuki, Yasuhiro;Onaga, Tomokatsu;Shinomoto, Shigeru
• 通讯作者: Shinomoto, Shigeru