Globus pallidus internus activity increases during voluntary movement in children with dystonia

Estefanía Hernández‐Martín; Maral Kasiri; Sumiko Abe; Jennifer MacLean; Joffre Olaya; Mark A. Liker; Jason Chu; Terence D. Sanger

doi:10.1016/j.isci.2023.107066

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Estefanía Hernández‐Martín Maral Kasiri Sumiko Abe Jennifer MacLean Joffre Olaya Mark A. Liker Jason Chu Terence D. Sanger

출처: Elsevier BV iScience 26(7)

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The rate model of basal ganglia function predicts that muscle activity in dystonia is due to disinhibition of thalamus resulting from decreased inhibitory input from pallidum. We seek to test this hypothesis in children with dyskinetic cerebral palsy undergoing evaluation for deep brain stimulation (DBS) to analyze movement-related activity in different brain regions. The results revealed prominent beta-band frequency peaks in the globus pallidus interna (GPi), ventral oralis anterior/posterior (VoaVop) subnuclei of the thalamus, and subthalamic nucleus (STN) during movement but not at rest. Connectivity analysis indicated stronger coupling between STN-VoaVop and STN-GPi compared to GPi-STN. These findings contradict the hypothesis of decreased thalamic inhibition in dystonia, suggesting that abnormal patterns of inhibition and disinhibition, rather than reduced GPi activity, contribute to the disorder. Additionally, the study implies that correcting abnormalities in GPi function may explain the effectiveness of DBS targeting the STN and GPi in treating dystonia.

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