Vliv hloubkové mozkové stimulace na konektivitu lidského mozku
Loading...
Date
Authors
Horváthová, Ľubica
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Hĺbková mozgová stimulácia (DBS) predstavuje účinnú liečbu pre pacientov s Parkinsonovou chorobou (PD) alebo farmakorezistentnou epilepsiou. Avšak mechanizmy, ktorými znižuje počet záchvatov a zlepšuje pohyb, zostávajú ešte do značnej miery neznáme. Pre lepšie pochopenie a určenie, v ktorých frekvenčných pásmach je zmena najdôležitejšia, boli urobené porovnania medzi vypnutou a zapnutou DBS pomocou korelačnej metódy a indexu fázového posunu. Jedenásť pacientov s PD a naimplantovanými neurostimulátormi z firiem Medtronic a St.Jude Medical bolo predmetom nahraných dát použitých v tejto práci. Výsledky dokazujú, že zmena konektivity počas DBS nastane a zároveň, že najviac ovplyvňuje najvyššie frekvencie ako beta, nízka gama a vysoká gama. Zmeny v týchto frekvenciách, zodpovedné za motorickú aktivitu, sústredenie a spracovanie informácií, sú v súlade s klinickou teóriou o PD. Počas tejto choroby je patologická beta aktivita hypersynchronizovaná a gama aktivita je znížená práve v motorických oblastiach. Ak sa gama aktivita počas zapnutej stimulácie zvyšuje, fyziologický stav pacientov sa čiastočne znovuobnovuje a tým zlepšuje ich hybnosť. Metódy a výsledky tejto práce budú použité pre ďalší výskum pacientov s PD a epilepsiou.
The deep brain stimulation (DBS) represents effective treatment for patients with Parkinson’s disease (PD) or patients with pharmacoresistant epilepsy. However its mechanisms by which it moderates seizures and improves movement still remain largely unknown. To understand it better and to determine in which frequency bands is the change most relevant, comparisons between DBS OFF and DBS ON were made using correlation method and phase lag index. Eleven patients with (PD) and with implanted neurostimulators for DBS from the companies Medtronic and St.Jude Medical are the subjects of the recorded data used in this thesis. The results prove that not only does the change in connectivity occur during the DBS, but also that the higher frequencies such as beta, low gamma and high gamma are affected the most. Changes in these frequencies, responsible for motor activity, attentive focusing and information processing, are consistent with the PD clinical findings. During this disease, pathological beta activity is hypersynchronized and gamma activity is reduced in motor areas. With gamma activity increasing during DBS ON, the physiological state of the patients is partially restoring and therefore improving their motility. The methods and results of this thesis will be used for further research on patients with PD and epilepsy.
The deep brain stimulation (DBS) represents effective treatment for patients with Parkinson’s disease (PD) or patients with pharmacoresistant epilepsy. However its mechanisms by which it moderates seizures and improves movement still remain largely unknown. To understand it better and to determine in which frequency bands is the change most relevant, comparisons between DBS OFF and DBS ON were made using correlation method and phase lag index. Eleven patients with (PD) and with implanted neurostimulators for DBS from the companies Medtronic and St.Jude Medical are the subjects of the recorded data used in this thesis. The results prove that not only does the change in connectivity occur during the DBS, but also that the higher frequencies such as beta, low gamma and high gamma are affected the most. Changes in these frequencies, responsible for motor activity, attentive focusing and information processing, are consistent with the PD clinical findings. During this disease, pathological beta activity is hypersynchronized and gamma activity is reduced in motor areas. With gamma activity increasing during DBS ON, the physiological state of the patients is partially restoring and therefore improving their motility. The methods and results of this thesis will be used for further research on patients with PD and epilepsy.
Description
Citation
HORVÁTHOVÁ, Ľ. Vliv hloubkové mozkové stimulace na konektivitu lidského mozku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Biomedicínské inženýrství a bioinformatika
Comittee
prof. Ing. Valentýna Provazník, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (místopředseda)
RNDr. Petr Fuchs, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jana Drbohlavová, Ph.D. (člen)
Ing. Helena Vítková, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Červený, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-06-07
Defence
Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Prof. Provazník položil otázku: Jaký je rozdíl mezi stacionárním a ergodickým signálem? Doc. Kolářová položila otázku: Kde byly naměřeny použité signály? Ing. Škutková položila otázku: Používá se již stimulátor v praxi nebo je to ve fázi výzkumu? Má stimulátor dlouhodobé účinky? RNDr. Fuchs položil otázku: Jakým statistickým nástrojem jste vyhodnotila výsledky? Jak jste vybrala použitý test? Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení