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Utilisant la stimulation profonde de cerveau pour traiter la maladie de Parkinson

Thought LeadersDr. Aryn GittisAssistant ProfessorCarnegie Mellor University

Dans cette entrevue, Nouvelles-Médicale a parlé à M. Aryn Gittis au sujet de elle la dernière recherche dans la maladie de Parkinson et comment profondément la stimulation de cerveau pourrait être employée pour aider à traiter cette maladie.

Pourriez-vous veuillez se présenter, nous dites-vous au sujet de votre mouvement propre dans la maladie neurologique, et qu'a inspiré votre dernière recherche ?

Mon nom est Aryn Gittis.  J'ai commencé à étudier la maladie de Parkinson car un postdoc en 2008 et c'a été le centre central de mon laboratoire depuis commencer à l'université de Carnegie Mellon en 2012.

L'exposition de statistiques que plus de 10 millions de personnes mondiaux vivent avec la maladie de Parkinson, pourtant il ne reste aucun remède. Pourquoi est-ce que c'est et quelles demandes de règlement sont actuellement disponibles pour aider à détendre les sympt40mes de la maladie de Parkinson ?

La maladie de Parkinson est un trouble complexe.  Elle provient avec la dégénérescence des neurones de dopamine, qui puis des modifications comment les cellules du cerveau fonctionnent dans tout le cerveau. Ceci le rend dur pour figurer comment à l'extérieur comment intervenir d'une manière dont remet le mouvement sans entraîner des effets secondaires.  Puisque les patients souvent ne développent pas les sympt40mes de moteur utilisés pour le diagnostic jusqu'à ce que presque 70% de leur dopamine ait été détruit, la demande de règlement commence tard dans le procédé de la maladie après qu'un certain nombre de systèmes de cerveau soient déjà affectés.

Comme résultat, il n'y a pas une demande de règlement unique qui peut renverser tous les sympt40mes de palladium.  Même les demandes de règlement aiment le levodopa, qui essayent de remettre des niveaux de dopamine, des effets secondaires de produit au fil du temps parce que le cerveau s'adapte continuellement aux changements de son environnement chimique.

La maladie de Parkinsons

Crédit d'image : Astrid Gast/Shutterstock.com

Quelle est stimulation profonde de cerveau (DBS) et pourquoi des chercheurs néanmoins comprend pas entièrement comment cela fonctionne ?

La stimulation profonde de cerveau est une technique dans laquelle une électrode est implantée dans le cerveau et la stimulation est employée pour perturber des rythmes anormaux de cerveau liés à une maladie.

Quelle est une partie des limitations actuelles à DBS et de son application à Parkinson ?

Actuel, DBS fonctionne seulement pour alléger des sympt40mes quand la stimulation est allumée.  Dès que la stimulation sera arrêtée, les sympt40mes retournent.  Ainsi la demande de règlement masque les sympt40mes, mais ne fixe pas les problèmes fondamentaux.

Actuel, pour que les patients obtiennent le relief de leurs sympt40mes, ils doivent recevoir la simulation continue mais votre recherche neuve peut pouvoir changer cela. Comment avez-vous rendu ceci possible ?

Nous avons trouvé une voie de fournir la stimulation en quelque sorte qui est beaucoup plus spécifique que ce qui a été employé précédemment.  Avec notre approche, 30 mn de stimulation étaient suffisantes pour remettre le mouvement, et alors le stimulateur pourrait être cessé pendant des heures sans retour de sympt40mes.

Pouvez-vous décrire comment vous avez effectué votre dernière recherche dans DBS et maladie de Parkinson ? Qu'avez-vous découvert ?

Mes études de laboratoire comment les cellules du cerveau communiquent pendant le mouvement et pourquoi la perte de dopamine, comme se produit dans la maladie de Parkinson, perturbe leur transmission.  Par cette recherche fondamentale, nous avons observé comment les différents types de neurones ont répondu à l'électrostimulation et avons trouvé un bref hublot, juste après que la stimulation a été allumée, où quelques neurones accélérés et certains ont ralenti.  C'était la même configuration de l'activité neurale qui avait produit des effets thérapeutiques durables dans une étude précédente, mais qui la recherche a été faite utilisant un optogenetics appelé de technique, qui n'est pas possible pour employer chez l'homme.

Mais si nous laissions la stimulation en circuit pour plus que quelques secondes, tous les neurones ont démarré pour accélérer et la spécificité a été détruite. Ceci a proposé à nous que si nous modelions notre électrostimulation correctement - utilisant de brefs paquets d'impulsions de stimulation, plutôt que la stimulation continue comme utilisée pendant DBS conventionnel, nous pourrait employer DBS pour piloter une configuration spécifique d'activité neurale qui peut induire des réactions thérapeutiques durables.

Quand nous avons vérifié cette idée chez les souris parkinsoniennes, nous avons constaté que le paquet d'impulsions-DBS a augmenté le mouvement au même degré à mesure que des protocoles conventionnels de DBS, mais les souris permises pour continuer à déménager après que la stimulation ait été arrêtée, alors que les souris qui ont reçu le protocole conventionnel de DBS ont cessé de déménager dès que la stimulation a été arrêtée.

Stimulation profonde de cerveau

Crédit d'image : Teeradej/Shutterstock.com

Dans un monde où beaucoup de scientifique et de soins médicaux a été prêté à la pandémie COVID-19 actuelle, pourquoi est-lui toujours juste comme important pour continuer à soulever la conscience pour, et la recherche, les causes et les options de demande de règlement pour Parkinson ?

La maladie de Parkinson est le deuxième trouble neurologique courant après la maladie d'Alzheimer et affecte presque 1 million de personnes aux États-Unis.  Comme âges de population des États-Unis, on s'attend à ce que ce numéro augmente.  Le développement rapide des vaccins contre COVD-19 a été rendu possible des décennies traversantes de la recherche fondamentale qui a été alors traduite avec la vitesse sans précédent par des partenariats alignés en travers des laboratoires scolaires, de l'industrie, et du gouvernement.  

Plutôt que détournant l'attention à partir de l'étude d'autres maladies, la réaction du monde à COVID devrait servir d'inspiration à ce qui peut faire quand nous allons tout compris sur traiter une maladie.  COVID-19 restera probablement dans la circulation pour les années à venir, mais son danger à la santé publique diminuera.

Réciproquement, les fardeaux de santé publique des maladies neurologiques et neuropsychiatriques continuent à se développer.  Mais la recherche fondamentale est là, et si nous nous concentrons sur traduire cette demande de règlement des laboratoires de recherche à la clinique, je pensent que nous verrons des découvertes importantes dans la façon dont nous traitons ces maladies au cours des 10 années à venir.

Comment votre recherche aidera-t-elle à avancer de manière significative la recherche dans la maladie de Parkinson ?

Nous avons trouvé une configuration de stimulation qui peut déjà être programmée utilisant les dispositifs existants qui peuvent réduire le temps de stimulation et fournir des effets thérapeutiques plus durables.  Nous ne comprenons pas encore entièrement pourquoi les effets de la stimulation de paquet d'impulsions sont si durables, mais une possibilité passionnante est qu'elle traite le dysfonctionnement fondamental de circuit, plutôt que des sympt40mes simplement de masquage.  C'est la recherche que nous faisons maintenant.

Nous voulons étudier les effets à court terme et à long terme du paquet d'impulsions DBS dans tout le système de moteur.  Notre espoir est que nous pouvons employer cette stimulation pour recycler le système de moteur pour fonctionner en dépit de l'absence prolongée de la dopamine.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

  1. Mon site Web de laboratoire : https://labs.bio.cmu.edu/gittis/
  2. L'institut de neurologie, CMU : https://www.cmu.edu/ni/
  3. Université de Mellon de la Science, CMU : https://www.cmu.edu/mcs/

Au sujet de M. Aryn Gittis

Aryn Gittis, Ph.D., est un professeur agrégé dans le service des sciences biologiques et l'institut de neurologie à CMU. Il a reçu son diplôme de premier cycle de l'université de Brandeis en 2001 et était un chercheur de Fulbright en France à partir de 2001-2002.  Il a reçu son Ph.D. de l'UCSD en 2008 où il a étudié avec Sascha du Lac, et a puis complété une camaraderie post-doctorale dans le laboratoire d'Anatol Kreitzer à la malle Institute/UCSF en 2012.  Pour son travail post-doctoral, il a été attribué un K99 de NINDS et était un finaliste 2012 pour l'Eppendorf et le prix de la Science pour la neurobiologie.M. Aryn Gittis

Il a joint CMU en 2012, où son laboratoire emploie l'électrophysiologie, l'optogenetics, et les approches de calcul pour étudier l'étape progressive du dysfonctionnement neural de circuit dans des modèles de souris de la maladie de Parkinson, dans le but des stratégies se développantes pour guider la plasticité thérapeutique qui peut réparer le dysfonctionnement de circuit et remettre le mouvement.

Il a reçu de nombreuses récompenses pour ce travail, y compris un jeune chercheur Grant de NARSAD en 2013, la récompense de développement de la vie professionnelle de Janett Rosenberg Trubatch de la société pour la neurologie en 2018, et était un finaliste pour la Science et les CHEVILLES professionnelles pour Neuromodulation en 2018.

Emily Henderson

Written by

Emily Henderson

During her time at AZoNetwork, Emily has interviewed over 200 leading experts in all areas of science and healthcare including the World Health Organization and the United Nations. She loves being at the forefront of exciting new research and sharing science stories with thought leaders all over the world.

Citations

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