Subthalamic low beta bursts differ in Parkinson's disease phenotypes

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Neto, Arnaldo Fim ; de Luccas, Julia Baldi ; Bianqueti, Bruno Leonardo ; da Silva, Luiz Ricardo ; Almeida, Tiago Paggi ; Takahata, Andre Kazuo ; Teixeira, Manoel Jacobsen ; Figueiredo, Eberval Gadelha ; Nasuto, Slawomir J. ; Guimaraes Rocha, Maria Sheila ; Soriano, Diogo Coutinho ; Godinho, Fabio

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CLINICAL NEUROPHYSIOLOGY; v. 140, p. 14-pg., 2022-08-01.

Resumo

lObjective: Parkinson's disease (PD) patients may be categorized into tremor-dominant (TD) and postural-instability and gait disorder (PIGD) motor phenotypes, but the dynamical aspects of subthalamic nucleus local field potentials (STN-LFP) and the neural correlates of this phenotypical classification remain unclear.Methods: 35 STN-LFP (20 PIGD and 15 TD) were investigated through continuous wavelet transform and machine-learning-based methods. The beta oscillation - the main band associated with motor impair-ment in PD - dynamics was characterized through beta burst parameters across phenotypes and burst intervals under specific proposed criteria for optimal burst threshold definition.Results: Low-frequency (13-22 Hz) beta burst probability was the best predictor for PD phenotypes (75% accuracy). PIGD patients presented higher average burst duration (p = 0.018), while TD patients exhibited higher burst probability (p = 0.014). Categorization into shorter and longer than 400 ms bursts led to sig-nificant interaction between burst length categories and the phenotypes (p < 0.050) as revealed by mixed-effects models. Long burst durations and short bursts probability positively correlated, respec-tively, with rigidity-bradykinesia (p = 0.029) and tremor (p = 0.038) scores.Conclusions: Subthalamic low-frequency beta bursts differed between TD and PIGD phenotypes and cor-related with motor symptoms. (AU)

• Processo FAPESP: 18/14285-0 - Diferenças espectrais dos potenciais de campo local registrados em núcleos subtalâmicos bilaterais de pacientes com Doença de Parkinson
• Beneficiário: Julia Baldi de Luccas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/09512-0 - Análise não linear da conectividade funcional dinâmica via quantificação de recorrência e sua aplicação em interfaces cérebro-computador
• Beneficiário: Diogo Coutinho Soriano
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Processo FAPESP: 13/07559-3 - Instituto Brasileiro de Neurociência e Neurotecnologia - BRAINN
• Beneficiário: Fernando Cendes
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 17/00319-8 - Identificação do substrato atrial em pacientes com fibrilação atrial crônica utilizando modelos estatísticos multivariados e múltiplos atributos de eletrogramas atriais
• Beneficiário: Tiago Paggi de Almeida
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/14283-8 - Características espectrais de potenciais de campo local registrados em núcleo subtalâmico de pacientes com Doença de Parkinson
• Beneficiário: Bruno Leonardo Bianqueti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 18/02251-4 - Estudo da dinâmica da fibrilação atrial crônica utilizando modelos computacionais e análise de quantificação de recorrência
• Beneficiário: Tiago Paggi de Almeida
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado