Un nou model oferă o explicație asupra modului în care stimularea profundă a creierului funcționează

Într-un nou studiu al cercetătorilor de la Universitatea din Boston și de la Picower Institute for Learning and Memory din cadrul MIT este prezentat un model detaliat ce explică dinamica stimulării cerebrale profunde, tratament prin care se ameliorează anumite simptome motorii ale pacienților ce suferă de tulburări neurologice, precum boala Parkinson. Conform acestora, patologia întâlnită în boala Parkinson este bazată pe un deficit de dopamină, asociat deseori cu ritmuri anormale de unde înalte beta, care pot fi suprimate prin intermediul stimulării cerebrale profunde, oferind totodată și un control motor al mișcărilor superior.
Modelul descris în Proceedings of the National Academy of Sciences postulează că efectul benefic al stimulării profunde cerebrale este determinat de întreruperea unui cerc vicios ce promovează un fenomen denumit „beta runaway” între nucleii subtalamici și corpii striați. Acesta se bazează pe un alt model, apărut în 2011, în care s-a evidențiat felul în care lipsa dopaminei determină fenomenul „beta runaway” ca urmare a excitației excesive a celulelor din corpii striați. În cadrul modelului s-a evidențiat faptul că, în condiții fiziologice, celulele de la nivelul corpilor striați pot determina ritmuri de frecvență gama ce reglează activitatea undelor beta. Însă, în lipsa undelor gama, undele beta domină întreaga rețea ce realizează conexiunea dintre nucleii subtalamici și corpii striați.

Conform cercetătorilor, atunci când stimularea cerebrală profundă este aplicată la nivelul nucleilor subtalamici, unda beta este înlocuită cu oscilații gama la o frecvență înjumătățită față de cele apărute din corpii striați în condiții normale, astfel reprimându-se în totalitate undele beta. Prin urmare, întrucât undele beta nu mai sunt produse de corpii striați, bucla ce le conținea ajunge la nucleii subtalamici, iar undele gama continuă să domine. Elie Adam, doctor și autor principal al studiului, afirmă că stimularea cerebrală profundă are capacitatea de a opri propagarea undelor beta către nucleii subtalamici, ceea ce determină o excitare suplimentară a acestora, restabilind capacitatea lor de a produce și propaga unde gama puternice, ce inhibă, la rândul lor, undele beta la sursa producerii lor.

Cu toate acestea, cercetătorii menționează că studiul are caracter teoretic, fiind necesară validarea experimentală a constatărilor pe care aceștia le-au realizat.

sursa: News Medical