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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
연세대학교 의과대학 Yonsei Medical Journal Yonsei Medical Journal 제56권 제3호
발행연도
2015.1
수록면
726 - 736 (11page)

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Purpose: As Parkinson’s disease (PD) can be considered a network abnormality, the effects of deep brain stimulation (DBS) need to be investigated in the aspect of networks. This study aimed to examine how DBS of the bilateral subthalamic nucleus(STN) affects the motor networks of patients with idiopathic PD during motorperformance and to show the feasibility of the network analysis using cross-sectional positron emission tomography (PET) images in DBS studies. Materials and Methods: We obtained [15O]H2O PET images from ten patients with PD duringa sequential finger-to-thumb opposition task and during the resting state, with DBS-On and DBS-Off at STN. To identify the alteration of motor networks in PD and their changes due to STN-DBS, we applied independent component analysis (ICA) to all the cross-sectional PET images. We analysed the strength of each component according to DBS effects, task effects and interaction effects. Results: ICA blindly decomposed components of functionally associated distributed clusters,which were comparable to the results of univariate statistical parametric mapping. ICA further revealed that STN-DBS modifies usage-strengths of components corresponding to the basal ganglia-thalamo-cortical circuits in PD patients by increasingthe hypoactive basal ganglia and by suppressing the hyperactive cortical motor areas, ventrolateral thalamus and cerebellum. Conclusion: Our results suggestthat STN-DBS may affect not only the abnormal local activity, but also alter brain networks in patients with PD. This study also demonstrated the usefulness of ICA for cross-sectional PET data to reveal network modifications due to DBS, which was not observable using the subtraction method.
#Deep brain stimulation #brain networks #Parkinson's disease #H2O PET #independent component analysis

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참고문헌 (25)

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Asanuma K / 2006 / Network modulation in the treatment of Parkinson’s disease / Brain 129 (Pt 10) : 2667 ~ 2678 google schola Baudrexel S / 2011 / Resting state fMRI reveals increased subthalamic nucleus-motor cortex connectivity in Parkinson’s disease / Neuroimage 55 : 1728 ~ 1738 google schola Beckmann CF / 2005 / Investigations into resting-state connectivity using independent component analysis / Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 360 : 1001 ~ 1013 google schola Biswal BB / 1999 / Blind source separation of multiple signal sources of fMRI data sets using independent component analysis / J Comput Assist Tomogr 23 : 265 ~ 271 google schola Clark CM / 1984 / Correlational methods for determining regional coupling of cerebral glucose metabolism : a pilot study / Biol Psychiatry 19 : 663 ~ 678 google schola

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