MIcro and MAcro Connectomics of the Subthalamic nucleus in humans: impact of neuromodulation and dopamine depletion
Project goals
The subthalamic nucleus (STN) is an important subcortical structure of the brain and a common target for deep brain stimulation (DBS) in the treatment of Parkinson’s disease. Despite its excellent effects on movement, STN DBS is accompanied with a number of undesirable reactions arising from the STN complex organization and an extensive overlap of its motor, cognitive and limbic parts. While in the cognitive domain there is a risk of worsening executive deficit and pronounced signs of impulsive or inhibitive behavior, in the limbic domain there is a risk of apathy and depression. Hence, a better description of the STN internal organization and its external connections is needed. The STN is expected to contain neurons involved in retroactive inhibition of executive response and neurons reacting to emotional content soon after the presentation of a stimulus. Knowledge of the distribution of such neurons within the STN is important not only for understanding fast regulation of executive and affective processes but also potentially for avoiding some undesirable effects of DBS.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Univerzita Karlova / 1. lékařská fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-13323S
Alternative language
Project name in Czech
Mikro a makro konektomika subtalamického jádra u člověka: vliv neuromodulace a dopaminové deplece
Annotation in Czech
Subtalamické jádro (STN) je důležitou subkortikální strukturou mozku, které je častým cílem pro hlubokou mozkovou stimulaci (DBS) v léčbě Parkinsonovy nemoci. Přes výborný efekt na hybnost hrozí při DBS STN řada nežádoucích reakcí, které souvisejí s komplikovanou funkční organizací STN a rozsáhlým vnitřním překryvem jeho motorické, kognitivní a limbické části. Zatímco v kognitivní doméně nastává riziko prohloubení exekutivního deficitu včetně modifikace projevů impulzivního a inhibičního chování, v limbické doméně vzniká riziko apatie a vzniku depresivního syndromu. Mezi aktuální úkoly výzkumu proto patří nutnost lépe popsat uspořádání STN a jeho napojení na další struktury. Předpokládáme, že by v STN měly existovat neurony regulující retroaktivní inhibici exekutivní odpovědi a neurony reagující na emoční obsah již krátce po prezentaci vizuálního podnětu. Znalost distribuce takových neuronů uvnitř STN je důležitá nejen pro pochopení rychlé regulace exekutivních a afektivních procesů, ale i k zamezení některých nežádoucích non-motorických účinků DBS.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
This is a highly ambitious project whose hypotheses and objectives have been fully answered. Four postgraduate students participated in the project. The project resulted in 30 publications with impact factor and a PhD Thesis. Due to the high quality of the project and the high number of quality impacted publications, this is an above-standard project.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Jul 22, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 24, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-U/06:1
Data delivery date
Jun 30, 2021
Finance
Total approved costs
9,921 thou. CZK
Public financial support
9,612 thou. CZK
Other public sources
309 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 921 CZK thou.
Public support
9 612 CZK thou.
96%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
FH - Neurology, neuro-surgery, nuero-sciences
Solution period
01. 01. 2016 - 22. 07. 2020