Projekt je zaměřen na studium patofyziologických mechanismů hluboké mozkové stimulace vnitřního pallida (DBS GPi) u dystonických syndromů. Pomocí funkčně zobrazovacích (resting-state fMRI) a elektrofyziologických metod (single-pulse a párová TMS, EMG) budou hledány anatomicko-funkční vztahy na kortikální, subkortikální a spinální úrovni, které neuromodulační léčba může ovlivnit. Součástí je analýza longitudinálních neuroplastických změn indukovaných neurostimulací. Očekáváme, že dojde k funkčním změnám motorického systému na všech úrovních CNS, a že některý ze sledovaných parametrů bude korelovat s mírou klinického postižení. Lze předpokládat, že zjištěné výsledky přispějí k pochopení účinků DBS a ke stanovení prediktivních faktorů úspěšnosti léčby. Zjištěné výsledky pomohou ke zkvalitnění výběru dystonických pacientů k neuromodulační léčbě a tím k optimalizaci vynaložených nákladů na DBS.; The project is aimed at the study of the pathophysiological mechanisms of deep brain stimulation of the globus pallidus interna (GPi DBS) in dystonic patients. Using functional imaging (resting-state fMRI) and electrophysiological testing (single-pulse and paired TMS, EMG), anatomical-functional processes affected by neurostimulation will be analyzed at the cortical, subcortical and spinal levels. The search will include analysis of DBS-induced long-term neuroplastic changes. We believe that functional changes in the motor system will be found in all levels of the central nervous system and that some of the analyzed parameters will correlate with the degree of dystonic involvement. The results are expected to improve our understanding of DBS mechanisms and identify predictive factors of positive therapeutic outcomes. The results should improve the selection of dystonic patients for neuromodulation treatment and thus optimize the financial means expended on DBS.

• MeSH
• dystonie patofyziologie   terapie   MeSH
• globus pallidus MeSH
• H-reflex MeSH
• hluboká mozková stimulace MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• mozková kůra patofyziologie   MeSH
• mozkový kmen MeSH
• neurotransmiterové látky terapeutické užití   MeSH
• transkraniální magnetická stimulace MeSH
• úleková reakce MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• neurologie
• fyziologie
• patologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

BACKGROUND: Deep brain stimulation (DBS) of the globus pallidus interna is an effective tool for the treatment of dystonia with possible distant effects reaching beyond the basal ganglia network. AIM: We analyzed the cortical silent period (CoSP) to test inhibitory circuits at the cortical level, and the cutaneous silent period (CuSP) and the H-reflex to test inhibitory circuits at the spinal level. METHODS: The upper limb muscles of 16 patients (9F, aged 54±(SD)16years) with generalized (N=9) and cervical (N=7) dystonia treated with DBS bilaterally were examined by the CoSP, CuSP and H-reflex in two states with random order: (i) in DBS ON and (ii) in DBS OFF condition two hours later, and compared with healthy controls. RESULTS: While the CuSP and H-Reflex did not differ between groups and remained unaffected by DBS, the CoSP was influenced significantly in dystonia. The CoSP onset latency was shortened (p<0.05 corrected) and the CoSP duration prolonged (p<0.01 corrected) in ON versus OFF condition. This effect was especially larger in generalized or phasic type of dystonia. Compared to healthy controls, the CoSP latency and duration became shorter in patients during the OFF condition only. CONCLUSION: The pallidal DBS did not affect the spinal inhibitory circuitry in dystonia. However, the abnormally low cortical inhibition was normalized after DBS possibly offering more efficient suppression of aberrant dystonic movements.

• MeSH
• dospělí MeSH
• dystonie terapie   MeSH
• globus pallidus fyziologie   MeSH
• H-reflex fyziologie   MeSH
• hluboká mozková stimulace metody   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mícha patofyziologie   MeSH
• mladý dospělý MeSH
• motorické evokované potenciály fyziologie   MeSH
• mozková kůra patofyziologie   MeSH
• nervový útlum fyziologie   MeSH
• senioři MeSH
• šířící se kortikální deprese fyziologie   MeSH
• stupeň závažnosti nemoci MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Considering the functional organization of the subthalamic nucleus (STN), we hypothesized that subthalamic deep brain stimulation (STN-DBS) in Parkinson's disease might have a differential impact on the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in relation to the position of active stimulating contact within the STN. In addition, we searched for any STN-DBS-related morning plasma cortisol changes in association with postoperative anxiety and weight gain. A plasma cortisol measurement was performed on the day of initiation of bilateral STN-DBS and repeated after 1 and 17 months in twenty patients with advanced Parkinson's disease. The body weight change and anxiety scores following the implantation were assessed as well. The electrode positions in the STN were determined on T1-weighted magnetic resonance images. After initiation of stimulation, cortisol levels significantly decreased and the cortisol changes after 1 and 17 months strongly correlated with the position of active contact in the subthalamic area. Patients with at least one contact located more medially in the STN experienced a significantly greater decrease of cortisol than those with one or both active contacts more laterally. Furthermore, the lower cortisol levels were strongly associated with higher trait anxiety and weight gain. These changes mimicked the effects of chronic stress and suggest the disturbing impact of STN-DBS on limbic and motivational systems.

• MeSH
• chronická nemoc MeSH
• dospělí MeSH
• hluboká mozková stimulace škodlivé účinky   MeSH
• hmotnostní přírůstek fyziologie   MeSH
• hydrokortison krev   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• nucleus subthalamicus * chirurgie   MeSH
• Parkinsonova nemoc krev   terapie   MeSH
• psychický stres * krev   etiologie   MeSH
• senioři MeSH
• úzkost * krev   etiologie   MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

AIM: The cutaneous silent period (CSP) is a spinal inhibitory reflex primarily mediated by A-delta fibers. Prolonged CSPs have been reported in patients with restless legs syndrome (RLS) and idiopathic Parkinson's disease (IPD). Dopaminergic medication normalizes the CSP, concurring with the effect of levodopa on CSPs. To date, CSPs have not been extensively studied in patients with multiple system atrophy (MSA). The purpose of this study was to confirm abnormal CSP findings in a group of MSA patients and to affirm the lack of influence of levodopa on CSPs during long-term treatment. METHODS: We investigated 15 patients (4 males, 11 females, age 58-71 years) who fulfilled the diagnostic criteria for possible MSA. Thirteen patients had predominant parkinsonian symptoms (MSA-P), 2 had predominant cerebellar signs (MSA-C). We recorded CSPs in thenar muscles following noxious digit II stimulation. Sixteen healthy volunteers (6 males, 10 females, range 24-56 years) served as control subjects for CSP recordings. RESULTS: Group average CSP onset was mildly delayed (P<0.01), whereas CSP end latency (P<0.001) were markedly delayed and CSP duration prolonged (P<0.001) in MSA patients compared to healthy controls. MSA patients on levodopa treatment did not differ in their CSPs from those without levodopa. The dose of levodopa did not correlate to any CSP parameter. CONCLUSION: The observed CSP prolongation corroborates previous findings in a limited number of MSA patients. The ineffectiveness of long-term levodopa on CSP abnormalities is consistent with its poor clinical effect in MSA.

• MeSH
• abnormální reflex fyziologie   MeSH
• kosterní svaly fyziologie   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• multisystémová atrofie patofyziologie   MeSH
• nemoci míchy patofyziologie   MeSH
• parkinsonské poruchy patofyziologie   MeSH
• reakční čas fyziologie   MeSH
• senioři MeSH
• studie případů a kontrol MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Dyskinetické extrapyramidové syndromy mohou vzácně vést k akutnímu zhoršení do život ohrožujícího stavu, který si vyžádá hospitalizaci na jednotce intenzivní péče, hlubokou analgosedaci a umělou plicní ventilaci. V případě neúspěšnosti symp­tomatické farmakologické léčby lze uvažovat o stereotaktickém neurochirurgickém výkonu (pallidotomii nebo hluboké mozkové stimulaci). V příspěvku uvádíme naše dosavadní zkušenosti se třemi pacienty, kteří v akutní fázi dyskinetického syndromu takový výkon podstoupili. U dvou dětských pa­cientů (12 a 6 let) pro status dystonicus s geneticky verifikovanou hereditární generalizovanou dystonií (DYT‑6 a DYT‑1) byla provedena hluboká mozková stimulace vnitřního pallida a u jedné pacientky (21 let) s Huntingtonovou nemocí byla provedena pallidotomie pro akutní zhoršení generalizované chorey s rozvojem balizmu. Přes počáteční kritický stav došlo u všech tří pa­cientů v odstupu 1–6 týdnů od výkonu k významnému potlačení mimovolných pohybů. Stereotaktická neurochirurgická léčba by proto měla být zvažována jako metoda volby v terapii akutních, život ohrožujících hyperkinetických stavů, kde farmakologická terapie selhala.

Dyskinetic movement disorders may rarely progress to an acute life-threatening condition requiring admission to an intensive care unit, deep sedation and mechanical ventilation. Stereotactic neurosurgery (pallidotomy or deep brain stimulation) should be considered in all patients who did not respond to pharmacological treatment. We report three patients who underwent stereotactic neurosurgery due to acute dyskinetic syndrome. Two boys (12 and 6 years) with generalized hereditary dystonia (DYT-6 and DYT-1) developed status dystonicus and were treated with deep brain stimulation of the globus pallidus interna. The third patient was a 21-years-old woman with Huntington’s disease who underwent a pallidotomy due to acute worsening of generalized chorea with ballistic movements. Despite the initial critical state of all three patients, their abnormal movements significantly subsided within six weeks after the neurosurgery. The stereotactic neurosurgical procedure should be considered as the method of choice in patients with acute life-threatening hyperkinetic movement disorders that failed to improve with pharmacological treatment. Key words: deep brain stimulation – globus pallidus – pallidotomy – hyperkinetic syndromes – status dystonicus – chorea – ballism The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.

• MeSH
• analgosedace MeSH
• dítě MeSH
• dystonické poruchy * diagnóza   genetika   patofyziologie   terapie   vrozené   MeSH
• hluboká mozková stimulace * metody   využití   MeSH
• Huntingtonova nemoc * diagnóza   patofyziologie   terapie   MeSH
• implantované elektrody využití   MeSH
• kombinovaná farmakoterapie využití   MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• missense mutace genetika   MeSH
• mladý dospělý MeSH
• neurochirurgické výkony metody   využití   MeSH
• parasympatolytika aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• proteiny regulující apoptózu genetika   MeSH
• radiografie MeSH
• stereotaktické techniky MeSH
• výsledky a postupy - zhodnocení (zdravotní péče) MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

During implantation of deep-brain stimulation (DBS) electrodes in the target structure, neurosurgeons and neurologists commonly observe a "microlesion effect" (MLE), which occurs well before initiating subthalamic DBS. This phenomenon typically leads to a transitory improvement of motor symptoms of patients suffering from Parkinson's disease (PD). Mechanisms behind MLE remain poorly understood. In this work, we exploited the notion of ranking to assess spontaneous brain activity in PD patients examined by resting-state functional magnetic resonance imaging in response to penetration of DBS electrodes in the subthalamic nucleus. In particular, we employed a hypothesis-free method, eigenvector centrality (EC), to reveal motor-communication-hubs of the highest rank and their reorganization following the surgery; providing a unique opportunity to evaluate the direct impact of disrupting the PD motor circuitry in vivo without prior assumptions. Penetration of electrodes was associated with increased EC of functional connectivity in the brainstem. Changes in connectivity were quantitatively related to motor improvement, which further emphasizes the clinical importance of the functional integrity of the brainstem. Surprisingly, MLE and DBS were associated with anatomically different EC maps despite their similar clinical benefit on motor functions. The DBS solely caused an increase in connectivity of the left premotor region suggesting separate pathophysiological mechanisms of both interventions. While the DBS acts at the cortical level suggesting compensatory activation of less affected motor regions, the MLE affects more fundamental circuitry as the dysfunctional brainstem predominates in the beginning of PD. These findings invigorate the overlooked brainstem perspective in the understanding of PD and support the current trend towards its early diagnosis.

• MeSH
• dospělí MeSH
• echoplanární zobrazování MeSH
• hluboká mozková stimulace škodlivé účinky   MeSH
• kyslík krev   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie * MeSH
• mapování mozku MeSH
• mozkový kmen krevní zásobení   fyziologie   MeSH
• nucleus subthalamicus krevní zásobení   patologie   MeSH
• odpočinek * MeSH
• Parkinsonova nemoc * patologie   patofyziologie   terapie   MeSH
• počítačové zpracování obrazu MeSH
• stupeň závažnosti nemoci MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Both animal studies and studies using deep brain stimulation in humans have demonstrated the involvement of the subthalamic nucleus (STN) in motivational and emotional processes; however, participation of this nucleus in processing human emotion has not been investigated directly at the single-neuron level. We analyzed the relationship between the neuronal firing from intraoperative microrecordings from the STN during affective picture presentation in patients with Parkinson's disease (PD) and the affective ratings of emotional valence and arousal performed subsequently. We observed that 17% of neurons responded to emotional valence and arousal of visual stimuli according to individual ratings. The activity of some neurons was related to emotional valence, whereas different neurons responded to arousal. In addition, 14% of neurons responded to visual stimuli. Our results suggest the existence of neurons involved in processing or transmission of visual and emotional information in the human STN, and provide evidence of separate processing of the affective dimensions of valence and arousal at the level of single neurons as well.

• MeSH
• arousal * MeSH
• emoce * MeSH
• lidé MeSH
• neurony fyziologie   MeSH
• nucleus subthalamicus fyziologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

BACKGROUND: Intrathecal baclofen (ITB) delivered by programmable pump devices represents an important modality for long-term treatment of severe spinal spasticity. OBJECTIVE: One of the serious adverse events is a withdrawal syndrome after sudden interruption of ITB delivery. In this study, we analyzed the frequency and severity of this complication. Treatment recommendations follow. STUDY DESIGN: Case study. SETTING: Academic medical center. METHODS: A total of 54 ITB pumps were successfully implanted in 39 patients with severe intractable spasticity (24 with spinal cord injury, 15 with multiple sclerosis, 24 men, age range 21-59 years). RESULTS: Eight patients developed a withdrawal syndrome on total a daily dose of ITB between 90-420 μg/day. Seven patients had catheter-related complications. In one patient, pump failure was observed due to its corrosion. Within the group, baclofen withdrawal syndrome occurred once in 20.1 pump-years counted out of 160.4 pump-years of ITB treatment. LIMITATIONS: Small sample size. CONCLUSIONS: ITB withdrawal syndrome is a rare but life-threatening event and prompt diagnosis before treatment initiation is critical. The reported events were mostly mild due to the acute treatment regime and probably due to a lower dose of ITB. A prerequisite for successful ITB treatment is a deep knowledge of complications and their prompt management in the hands of a multidisciplinary team in specialized centers.

• MeSH
• abstinenční syndrom diagnóza   farmakoterapie   etiologie   MeSH
• baklofen aplikace a dávkování   škodlivé účinky   terapeutické užití   MeSH
• centrálně působící myorelaxancia aplikace a dávkování   škodlivé účinky   terapeutické užití   MeSH
• dospělí MeSH
• implantabilní infuzní pumpy MeSH
• katétry MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mladý dospělý MeSH
• nemoci páteře komplikace   farmakoterapie   MeSH
• poranění míchy komplikace   MeSH
• roztroušená skleróza komplikace   MeSH
• selhání zařízení MeSH
• spinální injekce MeSH
• svalová spasticita komplikace   farmakoterapie   MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Paréza je jedním ze tří hlavních klinických příznaků léze centrálního motoneuronu. Dalšími symptomy, které klinické příznaky centrální parézy dále prohlubují, jsou zkrácení svalu a zvýšená svalová aktivita. Zkrácení svalu je vedle volní inaktivity podmíněno atrofií svalu, šlach a okolních měkkých tkání a je doprovázeno projevy snížené kontraktility, elasticity a ztráty svalového objemu, což v pozdějších fázích vede k fixní kontraktuře. Zvýšená svalová aktivita nastupuje se zpožděním několika týdnů až měsíců a bývá důvodem dalšího zhoršení centrální parézy. Projevuje se spasticitou – náhlým zvýšením svalového tonu při rychlém protažení svalu, spastickou dystonií – spontánní klidovou kontrakcí svalů paretické končetiny bez zjevného vyvolávajícího faktoru, spastickou ko-kontrakcí – nechtěným stahem antagonistů při volní aktivitě agonistů ve stejném svalovém segmentu a spastickou synkinezí – patologickým rozšířením aberantní svalové aktivity na vzdálené, parézou nepostižené svalové segmenty, které doprovázejí volní pohyb paretickou končetinou. Ze všech projevů zvýšené svalové aktivity je to spastická dystonie a spastická ko-kontrakce, které motorický deficit zhoršují nejvíce. Podílejí se na dalším zkracování paretického svalu a jsou hlavními limitujícími faktory neurorehabilitační léčby. Má-li být léčba spastické parézy úspěšná, musí být zaměřena na všechny tři základní projevy spastické parézy – protahování svalu (prevence zkrácení), posilování agonisty (zlepšení parézy) a oslabení antagonisty (redukce zvýšené svalové aktivity).

Paresis is one of the three main clinical symptoms of the upper motor neuron lesion. Other symptoms, which could worsen central palsy, are muscle shortening and increased muscle activity. Besides motor inactivity, muscle shortening is caused by the atrophy of the muscle, tendon and surrounding soft tissues and is accompanied by decreased contractility, elasticity and loss of muscle volume, all of which leads to a fixed contracture in later stages. Increased muscle activity emerges a couple of weeks or months after the central lesion and is responsible for further deterioration of the paresis. It manifests with spasticity – a sudden increase in muscle tone during a fast muscle stretch; spastic dystonia – spontaneous involuntary muscle contraction of paretic limbs under resting condition with no apparent provoking factor; spastic co-contractions – involuntary contraction of antagonist muscle during volitional contraction of the agonists in the same segment; and spastic synkinesias – aberrant motor activity in the distant segments accompanying the active movement of the paretic limb. The spastic dystonia and co-contractions are notably the most disabling signs of increased muscular activity. They belong to critical limiting factors of neurorehabilitation as they contribute to further muscle shortening. Treatment of spastic paresis is successful if simultaneously focused on the three domains of spastic paresis – stretching the muscle (for prevention of shortening), strengthening the agonists (for improvement of paresis) and weakening the antagonists (for reduction of increased muscle activity).

• MeSH
• diferenciální diagnóza MeSH
• dyskineze diagnóza   MeSH
• dystonie diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• onemocnění motorického neuronu * diagnóza   etiologie   terapie   MeSH
• paréza diagnóza   etiologie   terapie   MeSH
• spasmus diagnóza   etiologie   MeSH
• svalová kontrakce MeSH
• svalová spasticita * diagnóza   epidemiologie   etiologie   patologie   MeSH
• svalové atrofie etiologie   MeSH
• svaly patologie   MeSH
• synkineze etiologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Patients with ephedrone parkinsonism (EP) show a complex, rapidly progressive, irreversible, and levodopa non-responsive parkinsonian and dystonic syndrome due to manganese intoxication. Eye movements may help to differentiate parkinsonian syndromes providing insights into which brain networks are affected in the underlying disease, but they have never been systematically studied in EP. Horizontal and vertical eye movements were recorded in 28 EP and compared to 21 Parkinson's disease (PD) patients, and 27 age- and gender-matched healthy subjects using standardized oculomotor tasks with infrared videooculography. EP patients showed slow and hypometric horizontal saccades, an increased occurrence of square wave jerks, long latencies of vertical antisaccades, a high error rate in the horizontal antisaccade task, and made more errors than controls when pro- and antisaccades were mixed. Based on oculomotor performance, a direct differentiation between EP and PD was possible only by the velocity of horizontal saccades. All remaining metrics were similar between both patient groups. EP patients present extensive oculomotor disturbances probably due to manganese-induced damage to the basal ganglia, reflecting their role in oculomotor system.

• MeSH
• bazální ganglia patofyziologie   MeSH
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mangan toxicita   MeSH
• mozek patofyziologie   MeSH
• parkinsonské poruchy chemicky indukované   patofyziologie   MeSH
• pohyby očí fyziologie   MeSH
• poruchy spojené s užíváním psychoaktivních látek patofyziologie   MeSH
• propiofenony škodlivé účinky   MeSH
• sakadické oční pohyby fyziologie   MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH