荟萃分析脑深部电刺激之间的关系在帕金森症患者和性能评估测试执行大脑功能

文摘

帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病,妥协的运动功能,导致一些大脑执行功能的改变。认知症状的变化在PD的存在可能是由于脑深部刺激(DBS)的过程。我们在几个数据库搜索的研究相比性能在执行功能测试之前和之后在PE DBS过程,然后进行了荟萃分析。在最初的搜索之后,有15篇文章专门评估的功能语言流畅,工作记忆、认知灵活性、抽象思维和抑制。发现有差异的评价认知功能的协议,产生异质性的荟萃分析的结果。同样,倾向于减少函数语言流畅和抑制被发现,这符合相似的研究。在其他功能评估,没有差异和参与分数。监测术后推荐这种类型的函数。

1。介绍

帕金森病(PD)是一种常见的、进步的和无法治愈的神经退行性疾病的病因不明,其主要症状包括电动机改变如震动、肌张力异常增加,动作迟缓,姿势不稳定,受损的平衡和行走,和情感inexpressiveness [1- - - - - -6]。后期研究PD患者,这些临床特征直接关系到多巴胺神经元的减少cortical-thalamus-striated循环(1,4- - - - - -7),线粒体的改变(4),和集群的存在α-核蛋白突触前蛋白质,称为路易小体(4,7,8]。

从神经学角度来看,PD症状被认为是改变的结果之间的通信直接/间接电机控制基底神经节的途径。根据这种“经典”模式,这是由缺乏沟通减少多巴胺传输进而导致减少间接通路的抑制,兴奋的直接途径,过度激活内部放电的苍白球(GPi)和丘脑皮质的抑制运动系统(9,10]。鉴于解释PD模型的限制系统以外的电动机,它是认识到Cortico-Basal Ganglia-Thalamus循环隐含在眼球运动控制功能(动眼神经的电路)11)、记忆和空间定位(背外侧前额叶电路)10),行为调整和控制,和奖励和惩罚系统(外侧前额电路)9]。

有人建议,认知(9)、情感(12)和行为(13)改变可以在生成BG-cortex沟通。在这个意义上,尽管它没有特点出现在所有的报告,一个重要的代谢减少帕金森病,患者被发现主要在顶叶和内侧额叶协会(5]。

nonmotor临床症状之间有一个广泛的改变在认知1,9,14],情感,情绪[15)、行为(16,17),和精神水平(17,18]。在某些情况下,认知赤字与高管变更类似于额叶损伤患者,考虑到减少多巴胺活动frontostriatal电路,但没有被认为是一个“额叶综合症”,导致情景变化和视觉空间的和口头表达障碍(9,19]。先前的研究已经报道的外观改变任务评估执行大脑功能,如语言流畅(20.],跟踪测试(TMT-B),威斯康辛卡片分类测验(WCST),斯特鲁(19),心理理论(21,22],和时机赤字[23]。

治疗PD的报道包括多巴胺拮抗剂药物治疗(2,3,24),物理治疗(25,26),基因疗法(24),经颅磁刺激(15,27,28],丘脑核损伤[29日),而高频脑深部电刺激(DBS) (30.- - - - - -37]。后者已经证明降低运动症状的严重程度,显著降低药物治疗,改善病人的生活质量(1,31日,32,35,36,38- - - - - -40]。DBS据报道在皮层下结构如丘脑核(STN),内部苍白球(GPi) pedunculopontine核(PPN)和prelemniscal辐射(35,36,41- - - - - -45]。刺激频率取决于病人的临床方面和电极的位置(31日,42]。

nonmotor症状的评估(干扰睡眠模式、唾液分泌、情绪、认知和执行功能),据报道,DBS过程形成了一个数量的变化。在STN DBS, Bickel et al。29日)发现,在额叶执行功能测试(一般性能保持不变16,23]。在双边DBS的STN,显著改善报道口头信息和visuoconstructive技能学习的刺激振幅增加(38,46]。由于PPN DBS,改进已报告的任务与工作记忆相关的(太)23,47]。它也报道,STN-DBS参与冲动控制障碍的产生,但这不是一个保持效果(48]。

一些研究已经确定了所引起的代谢改变执行任务,报告说,有一个活动在PD减少网络,包括补充运动区(preSMA),楔前叶,下顶叶、左前额叶皮层,以及提高小脑蚓部和齿状核,可能由于cerebellum-BG连接(5,49]。结构的变化中可以看到这方面的任务,包括认知能力可能表明,改变网络中扮演一个角色在其他认知功能(50]。

这项研究的一个中心方面是星展过程及其对nonmotor在PD症状的影响40]。因此,28研究进行荟萃分析研究帕森斯等。51]。作者分析了认知STN-DBS的后果,认为过程提出了一种小影响认知领域评估,除了语言流畅,揭示低统计上显著的性能在语音和语义语言流畅DBS后测试。

由于缺乏共识因为DBS程序在执行大脑功能的影响具体来说,本研究的目的是确定执行大脑功能的变化测试DBS在6个月或更长时间后,报道在过去的十年。为此,我们研究显示结果用于前后DBS和分析这些使用荟萃分析。

2。方法

2.1。研究选择

斯高帕斯数据库的信息进行搜索使用以下关键词:“深度和大脑刺激和帕金森和执行功能。“搜索了126篇文章,2005 - 2015年期间。使用相同的关键字,Pubmed数据库成果39;科学的网络(我们)数据库,104年的业绩;圣人期刊数据库、142条结果;125年泰勒弗朗西斯在线数据库,结果;威利的在线图书馆,1362年业绩;Embase数据库,149年的业绩;和它3295的结果。最后,使用PsychNET数据库,搜索最初没有结果;因此这是修改使用“帕金森和星展”,产生6的结果。 This gave a total of 5348 records in 9 databases. The results were subsequently grouped by year and types of journal articles.

清洗过程是在两个阶段。首先是选择发表在科学期刊上的文章,不包括评论、荟萃分析和案例研究。第一阶段的结果如图所示1。

2.2。研究入选标准

研究选择考虑以下建议:(a)类型的设计;(b)类型的干预;(c)参与者特征;(d)统计数据;和(e)所使用的测试52]。所有的研究报告都写在英语和日期为2005年和2015年之间。入选标准为这个荟萃分析如下:(a)预处理和测试时间均刺激器植入;(b)为目标,丘脑核、苍白球、和其他结构与运动有关;(c)社会人口变量没有考虑参与者的特征(年龄、疾病患者有多久,教育水平,和类型的药物);(d)的研究报道手段,标准差,测试,重要性水平;和(e)只有那些研究报告的测试,评估执行大脑功能(工作记忆、语言流畅、认知灵活性、规划、抑制,和抽象思维)和处理速度。图1概述了搜索过程。Nonadditional研究发现通过联系临床专家和搜索文献的局部存储库。

2.3。整理的研究

研究是将由4个独立研究人员和制定的信息随后被证实。以下为编纂特点考虑在内:(a)识别研究的第一作者的姓和出版年;(b)参与者的数量;(c)研究设计(之前和之后的手术;只有在手术后;情况下和控制;和相关);(d)的位置植入脑深部电刺激(丘脑底部;苍白球;和其他); (e) parameter related to the stimulator (pulse, frequency, voltage, and electrode type); (f) schooling (secondary education, university education, graduate studies, none, and not reported); (g) age (under 50, 51–60, 61–70, over 70, and not reported); (h) time of suffering from PD symptoms before brain stimulation surgery (short, less than 5 years; medium, 6–10 years; late, more than 10 years; and not reported); (i) sex (men, women, mixed, and not reported); (j) socioeconomic status (reported, not reported); (k) type of medication; (l) results values associated with the executive brain functions tests undertaken (Table1);和(m)时间评估后刺激器植入手术。荟萃分析信息时编纂,刺激器植入后的时间变量并不是作为一个均质化研究的标准。也就是说,对于那些提出多个后测量,测量接近12个月手术后使用。

执行大脑功能被认为是研究分析包括语言流畅、认知灵活性、工作记忆、加工速度、行为抑制和计划(表2)。在帕森斯等。51),评估任务的言语流畅性分离由于报道患者的语言流畅的系统还原功能PD和DBS的区别(类别或字母)的任务处理。

2.4。统计分析

测试的平均得分进行计算和树篱价值观和标准误差(SE)为每一个研究报告连同95%置信区间(CIs)。假设如果价值低于50%的异质性,分析固定效应模型将应用;否则,将使用一个随机效应模型(57]。

评估发表偏倚,漏斗图是用于每一个荟萃分析(58]。荟萃分析和漏斗图进行了使用综合分析2.0软件。价值被认为有统计学意义。

3所示。结果

一旦搜索雅致,5348项研究进行了分析(图1)。图1显示初始搜索的结果。

3.1。描述性的

描述性的结果如表所示2的患者数量,它概述了研究年龄、疾病,教育,PD改变分数,和其他价值观的研究报道。

3.2。荟萃分析

在这项研究中,使用固定效应模型由于两个条件。首先,参与者的条件和疾病的特征是相似的的研究和人口的影响大小是理论上假设[52,59]。另一方面,鉴于之前认为异质性的百分比衡量系数超过50%使用随机效应模型(57]。是很重要的信号,只有一项研究的结果GPi刺激(Rothlind, 2015),因为这个结果和数字没有分开。

3.3。语言流畅

图2概述了SE的漏斗图研究语言流畅和没有偏见的研究报告(58]。在这个类别中,我们获得了21个研究是集群根据评价模式(语义或语音)、树篱被用来确定的规模效应,获得介质效应大小(树篱的吗=−0.266;SE = 0.036;CI−0.337−0.195),这表明异质性(= 42911;平均百分比(内)= 53岁,39%),当超过50%,导致一个随机模型的应用程序(60]。结果还显示显著减少DBS后性能在测试过程(值=−5607;)(图3)。

3.4。认知灵活性

这个函数评估基础上,威斯康辛州做空卡测试(WSCT)和跟踪测试(TMT)在其B和B版本。图4显示了漏斗图用于WSCT SE;图中显示三个点在投影上阈值,但这些都是显示为等价物在低阈值的点。27日获得的荟萃分析结果的威斯康辛州做空卡测试(WSCT)的不同版本(Nelson或修改)进行评估,考虑到不同类型的分数(错误、执拗或类别)。一个小的效果被发现(树篱= 0.064;SE=0.053;CI−0.04到0.167),显示异质性(= 94;平均百分比(内)= 42岁的14%),但不超过50% (43,60]。似乎没有重大改变后的考试分数DBS过程(值= 1656;)(图5)。

使用痕迹使测试(TMT-A), 6结果;图6显示了测试的SE的漏斗图,和没有偏见。研究的荟萃分析显示没有执行方面存在差异(值=−0.328;),发现小(对冲的效果=−0.02;SE = 0.061;CI−0.14到0.1),结果显示均匀性(= 3202;)在0%的值(= 0%)(图7)。对其他测试等相同的功能版本B TMT的10结果发现没有透露一个重要的变化之间的应用程序(值= 0.912;),发现小(对冲的效果=−0.02;SE=0.053;CI−0.056到0.153),结果显示均匀性(= 6973;)在一个非常低的比例(= 0%)(图9)。图8介绍了漏斗的SE TMT-B的阴谋。最后,对于TMT-B-A版本(5)结果漏斗图呈现在图10应用程序之间,未发现差异之前和之后DBS过程(值=−0.404;)。发现影响很小(对冲=−0.04;SE=0.099;CI−0.234到0.154),结果显示均匀性(= 2251;)在一个非常低的比例(= 0%)(图11)。

3.5。抽象思维

图12显示了漏斗图和没有偏见的观察研究。在这个类别,6研究得到,DBS后没有观察到测试性能的变化过程(值= 0.722;)(图13)。获得(篱笆的小尺寸效应= 0.058;SE = 0.080;CI−0.099到0.215),结果显示均匀性(= 3088;低比例(内)= 0%)。

3.6。工作记忆

图14显示了漏斗图研究中观察到的,没有偏见。在这一类,22个结果,DBS后没有观察到测试性能的变化过程(值=−1533;)(图15)。获得(篱笆的小尺寸效应=−0.051;SE=0.033;CI−0.115到0.014),结果表明同质性(= 13682;在低比例()= 0%)。

3.7。抑制

图16显示了抑制的漏斗图;外的分数上下阈值研究得到暗示的偏见。然而,当视觉标准,偏差不完全出现,和有很多点接近上阈值。什么从这个分析结果之间的高度异质性的研究(= 88,95;)对应于其中超过89%的变异性(= 55岁,03%)。在这个类别,41结果。

鉴于这种异质性,分析随机模型应用和测试的执行的变化被观察到,因为它大大降低了DBS后过程(Z值=−0.406;)(图17)。一个小的效果被发现(树篱=−0.211;SE = 0.039;CI−0.268−0.135)。

4所示。讨论

这项研究的结果被发现对应相似的研究中,有一种普遍的减少DBS后执行大脑功能的过程。这似乎并没有影响生活质量的改善运动症状(19,51,61年]。值得强调的是,英孚的研究表明减少任务如WCST、语言流畅,特鲁PD患者在DBS过程。这可以解释为改变BG-dorsolateral前额叶皮层循环与多巴胺的减少黑和mesocortical通路(10]。

一般来说,英孚的研究提供了一个困难的统一概念。已经认识到,缺乏统一的测量和意义很难建立与临床方面的关系和解释功能的改善或减少测试(19]。后Kudlicka et al。19),结论是由于没有提供的性能测试这是英孚的详尽分析。,许多研究发现,相同的测试是用来评估各种功能。拉丁美洲的缺乏表示个人和缺乏研究在拉丁美洲是显著的。

荟萃分析研究和系统评价已经确定了PD的重要方面,可以解释情感功能的一部分,也就是说,情感识别的赤字,尽管不是在PD的其他临床研究报道,可以帮助改善交流过程和情绪改变(62年]。这样的研究还可以帮助我们理解可能的结构如STN和结构之间的关系涉及情感和认知过程(55),因此,更好的理解疾病作为一个整体。

在语言流畅的情况下的测试中,恶化已经报道了PD都与药物治疗和星展银行(54]。有变化与DBS语言流畅的表现,这是一致的与其他研究和荟萃分析减少性能报告(46,51,56]。这种改变与电极的位置在左半球(STN63年]。在神经影像学研究的PD患者,一个联想类型减少额叶和顶叶区域的代谢功能被发现(5),而其他的研究表明,纹状核会在运动控制和语言认知过程可分离的作用,这将意味着不同的模式的刺激会影响结构的基底神经节和大脑皮层区域以不同的方式。反过来,这就解释了为什么有些病人提高的语言清晰度,同时减少他们的语言流畅DBS后(51]。也被报道,活动的刺激可能会导致降低左半球的颞叶皮层伪劣额叶区域,这将减少语言流畅,尤其是语音的(64年]。然而,有必要强调这些假设仍在研究中。

因为异质性,这可以解释基于可变性残酷的应用程序和标准化测试来评估它。考虑到报告的异质性是接近45%,提出了影响探测到一定不能归因于DBS过程。

因为认知灵活性、测试评估不表现出明显的变化,尽管是一个函数,在其他研究报告为有利56]。同样,工作记忆功能已被建议作为PD成为改变的方面之一。已确定在视觉空间的形态变化比口头形式(47,65年),没有重大变化DBS后在本研究报告。

因为Stroop,没有明确的效果被发现可能是由于高异质性的研究,可以认为是来自另一种形式的测试(56]。

另一方面,另一种类型的PD进行了荟萃分析,连接不同的疾病;例如,基因水平显示了根据单胺氧化酶基因的多态性对PD(毛)66年),与其他疾病或影响的经颅磁刺激15,27]。这揭示了这样的事实:有各种各样的研究,试图解释PD的特定方面,但是,到目前为止,还没有统一的分析,让我们了解的多样性PD患者的症状。

报道的困难之一建立病人STN-DBS效应系统的变化,解释了变化的影响,以及任务,是电极的确切位置。在这方面,人们已经发现,虽然过程进行的STN,位置的面积,有效刺激的面积,或电极接触并不总是均匀的体积(6,63年,67年]。

系统的另一个主要的困难的评估变化实现了DBS过程是缺乏标准化的测试测量函数(16]。在这项研究中,高变异被发现在一些测试的版本可能是一个因素,导致异质性。另一方面,它也提出改变了PD并不总是与特定的变化有关(如药物)治疗。因此,改变不同的领域和缺乏EF改进DBS治疗后可能回应一个非线性模型,涉及不同的和复杂的电路由STN-DBS不一定修改(68年]。

最后,检测的一个重要局限性的影响过程缺乏控制或安慰剂组允许DBS的识别56]。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本文是可能由于资金的Vicerrectoria de Investigacion Pontificia大学Javeriana ID为项目:00006578,题为“脑深部刺激(DBS)对性能的影响患者的执行功能测试的帕金森氏症。”

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