丘脑底核的高频刺激消除了计算模型中的病理性丘脑节律性

High Frequency Stimulation of the Subthalamic Nucleus Eliminates Pathological Thalamic Rhythmicity in a Computational Model

JONATHAN E. RUBIN¹ and DAVID TERMAN²

¹ Department of Mathematics and Center for the Neural Basis of Cognition, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15260, USA

² Department of Mathematics, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA

摘要：丘脑底核（STN）或苍白球内部段（GPi）的深部脑刺激（DBS）最近被认为是减轻与帕金森病相关的运动症状的重要干预形式，但其有效性的机制仍然存在未知。使用计算模型，本文考虑了DBS通过用强直、高频放电代替病理性节律性基底神经节输出来工作的假设。在我们对帕金森病的模拟中，从GPi到丘脑的节律性抑制损害了丘脑皮层中继（TC）细胞对去极化输入（例如感觉运动信号）的反应能力。对STN的高频刺激使GPi放电规律化，尽管GPi对丘脑的抑制频率和幅度增加了，但这恢复了TC的反应性。我们在简化模型中进行了正常、帕金森和DBS状态下TC中继能力机制的数学相平面分析。该分析突出了我们在这些不同条件下在TC细胞中观察到的低阈值钙T电流去失活的差异。还讨论了涉及皮质中丘脑信号收敛的替代方案，并陈述了与这些结果相关的预测，包括在帕金森病状态下某些TC细胞中发生节律性簇发放以及DBS对其的迅速抑制。这些结果证明了DBS如何通过提高目标细胞的发放率而不是关闭神经细胞来工作。

关键词：深部脑刺激、基底神经节、帕金森病

翻译原件：High Frequency Stimulation of the Subthalamic Nucleus Eliminates Pathological Thalamic Rhythmicity in a Computational Model

翻译稿件：丘脑底核的高频刺激消除了计算模型中的病理性丘脑节律性