Veränderungen des Gesamthirnnetzwerkes nach fokussierter Ultraschall-Therapie des Nucleus ventralis intermedius zur Behandlung von essentiellem Tremor

Abstract

Die magnetresonanzgesteuerte fokussierte Ultraschallbehandlung (MRgFUS) des Nucleus ventralis intermedius (VIM) konnte in kürzlich zurückliegenden Studien bereits vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von medikamentenresistentem essentiellen Tremor (ET) zeigen. Hierbei bleibt jedoch noch unklar, ob die fokale VIM-Läsion durch MRgFUS weiter reichende restorative Effekte auf den Informationsfluss innerhalb des gesamten Gehirnnetzwerks bei ET-Patienten hat. In der vorliegenden Studie wurde ein informationstheoretischer Ansatz angewendet, der auf der Messung intrinsischer Zündungsereignisse und dem Konzept der Transfer Entropy (TE) basiert, um die räumlichen und zeitlichen Dynamiken nach VIM-MRgFUS zu quantifizieren. 18 ET-Patienten (Durchschnittsalter 71,44 Jahre) erhielten vor der Behandlung (T0) sowie einen Monat (T1) und sechs Monate (T2) nach MRgFUS 3T-Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) -Messungen im Resting-state. Darüber hinaus erfolgte die klinische Beurteilung der Symptomatik mittels des Clinical Rating Scale for Tremor (CRST). Es konnte eine kurzfristige signifikante Zunahme der Gesamthirnnetzwerk- Integration (IDMI) bei T1 (p < 0,05) beobachtet werden sowie ein Trend in einer weiter bestehenden Erhöhung der globalen IDMI zum Zeitpunkt T2. Darüber hinaus konnte in einzelnen motorischen Regionen eine signifikante Zunahme des Informations-Broadcastings (bilaterale supplementäre motorische Areale (SMA) und linker zerebellärer Lobulus III) sowie des Informationseingangs (rechter prämotorischer Kortex) bei T1 gemessen werden. Das erhöhte Informations-Broadcasting aus den bilateralen SMA zeigte eine Korrelation mit einer relativen Verbesserung des CRST in der behandelten Hand, was die klinische Relevanz der Arbeit unterstreicht. Zusätzlich zeigte die TE-basierte effektive Konnektivität (EC) bei T1 eine Zunahme der Konnektivität des rechten SMA zum linken zerebellären Lobulus Crus II und vom linken zerebellären Lobulus III zum rechten Thalamus. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sich das Gesamthirnnetzwerk bei ET nach MRgFUS einem stärker integrierten Zustand mit erhöhten globalen Informationsflüssen annhähert.