Come funziona la stimolazione cerebrale nella malattia di Parkinson
Identificata una rete cerebrale per un trattamento efficace della malattia di Parkinson
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La stimolazione cerebrale profonda (DBS) migliora i sintomi motori della malattia di Parkinson modulando una rete cerebrale specifica, attiva principalmente nella gamma di frequenze beta veloci (da 20 a 35 Hz). A questa conclusione è giunto un team interdisciplinare di neuroscienziati e medici degli ospedali universitari di Colonia e Düsseldorf, della Harvard Medical School e della Charité di Berlino. Lo studio "The Deep Brain Stimulation Response Network in Parkinson's Disease Operates in the High Beta Band" (La rete di risposta alla stimolazione cerebrale profonda nella malattia di Parkinson opera nella banda beta alta), pubblicato sulla rivista Brain, è il primo a colmare il divario tra due modi di analizzare la risposta alla DBS che in precedenza erano ampiamente separati: l'elettrofisiologia e l'imaging cerebrale.
"Per la prima volta, siamo riusciti a caratterizzare la rete di risposta alla DBS nella malattia di Parkinson in termini di spazio e tempo, simultaneamente", afferma il professor Andreas Horn dell'Università di Colonia, che ha guidato lo studio ed è specializzato in neurologia computazionale. "Dimostriamo che la malattia di Parkinson può essere trattata al meglio se stimoliamo una rete definita in modo molto preciso. Questa rete opera in modo sincronizzato all'interno di una specifica banda di frequenza e offre una spiegazione per la buona risposta dei pazienti alla stimolazione cerebrale profonda".
La stimolazione cerebrale profonda del nucleo subtalamico è un metodo di trattamento consolidato per alleviare i sintomi motori nelle persone affette da Parkinson, attraverso la somministrazione di piccoli impulsi elettrici alle regioni profonde del cervello. Mentre precedenti studi di imaging hanno mostrato la zona del cervello in cui la stimolazione funziona meglio e studi elettrofisiologici hanno descritto la frequenza dei segnali sottostanti, nessuno studio è ancora riuscito a catturare entrambe le dimensioni contemporaneamente nello spazio e nel tempo.
Il team di ricerca ha analizzato i dati di un'ampia coorte multicentrica con cento emisferi cerebrali di cinquanta pazienti. Utilizzando i segnali cerebrali registrati simultaneamente tramite l'elettrodo DBS impiantato e la magnetoencefalografia (MEG), gli scienziati hanno mappato la connettività funzionale tra le aree profonde e superficiali del cervello.
Lo studio ha dimostrato che la rete rilevante tra il nucleo subtalamico e le regioni cerebrali frontali comunica in gran parte a una frequenza relativamente veloce (20-35 Hz). La forza di questa connessione spiega il miglioramento dei sintomi motori dei singoli pazienti dopo l'impianto degli elettrodi.
"Questi risultati suggeriscono che un certo ritmo del cervello agisce come un canale di comunicazione tra il nucleo subtalamico e la corteccia cerebrale e può mediare gli effetti terapeutici della stimolazione cerebrale profonda", spiega il dottor Bahne Bahners, primo autore dello studio, che lavora presso l'Ospedale Universitario di Düsseldorf. "Stimolando le regioni collegate alla rete identificata, probabilmente in futuro saremo in grado di regolare con maggiore precisione le impostazioni della DBS, soprattutto nei pazienti che non hanno ancora beneficiato in modo ottimale della stimolazione cerebrale profonda".
In futuro, i ricercatori intendono esaminare più da vicino gli effetti causali della stimolazione cerebrale profonda sulle reti cerebrali. Attualmente sono in corso studi in tal senso.
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Pubblicazione originale
Bahne H Bahners, Lukas L Goede, Patricia Zvarova, Garance M Meyer, Konstantin Butenko, Roxanne Lofredi, Nanditha Rajamani, ... Michael D Fox, Kai J Miller, Alfons Schnitzler, Andrea A Kühn, Esther Florin, Andreas Horn, The deep brain stimulation response network in Parkinson’s disease operates in the high beta band, Brain, 2026;, awaf445
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