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Subthalamic Beta Burst Dynamics Differs for Parkinson's Disease Phenotypes

Texto completo
Autor(es):
Fim Neto, A. ; de Luccas, J. B. ; Bianqueti, B. L. ; Rocha, M. S. ; Nasuto, S. J. ; Godinho, F. ; Soriano, D. C. ; Bastos-Filho, TF ; Caldeira, EMD ; Frizera-Neto, A
Número total de Autores: 10
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: XXVII BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, CBEB 2020; v. N/A, p. 6-pg., 2022-01-01.
Resumo

Parkinson's Disease (PD) is a neurodegenerative illness associated with dopaminergic loss in the basal ganglia circuit which can lead to heterogeneous motor symptoms such as tremor, rigidity and bradykinesia. The electrophysiological phenomena underlying these symptoms is not completely understood, which imposes a major challenge for designing customized and more efficient Deep Brain Stimulation (DBS) protocols to match patients' specificities and needs. Recently, it has been shown that elevated and prolonged beta (13-35 Hz) oscillations (i.e. beta bursts) from the subthalamic nucleus (STN) are associated with motor impairment in PD. Furthermore, motor improvement induced by pharmacological treatment relates to attenuation of intermittent beta activity. This work aims to analyze beta burst dynamics of two phenotypes of PD patients-the tremor dominant (TD) and the postural instability and gait difficulty (PIGD)-to better understand how features of beta oscillations correlate with the motor symptoms in such different PD's categories. Through a wavelet analysis of 35 LFPs recorded in the sensorimotor portion of the STN from 15 TD and 20 PIGD patients, we show that PIGD patients exhibit longer beta bursts, while TD patients exhibit higher beta burst probability and an inverse significant correlation of burst duration with the rigidity score. These findings may provide critical markers for characterizing the electrophysiological mechanism underlying PD phenotypes and their symptoms, as also contribute to more efficient and customized DBS strategies. (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