Syväaivostimulaatiohoidon vaikutus tiedonkäsittely
Transcription
Syväaivostimulaatiohoidon vaikutus tiedonkäsittely
Kaisa M. Hartikainen neurologian erikoislääkäri, kokeellisen neurologian dosentti, akatemiatutkija TAYS, käyttäytymisneurologian tutkimusyksikkö tieteessä Katsaus Syväaivostimulaatiohoidon vaikutus tiedonkäsittelyja tunnetoimintoihin •• Aivojen syvien osien stimulaatiohoitoa (deep brain stimulation, DBS) voidaan käyttää yhä useamman neurologisen ja psykiatrisen sairauden hoidossa. •• DBS-hoidolla pyritään moduloimaan sairauden kannalta keskeisten hermoverkostojen toimintaa. •• Monet DBS-hoidon kohteena olevista hermoverkostoista ovat keskeisiä myös tiedonkäsittely- ja tunnetoimintojen kannalta. •• Osa verkostoihin kohdistuvista stimulaatiovaikutuksista on toivottuja hoitovaikutuksia, osa sivuvaikutuksia. •• DBS-hoidon vaikutuksista mielentoimintoihin tiedetään vielä hyvin rajallisesti, vaikka sitä käytetään aiempaa enemmän. •• Herkkiä ja objektiivisia tiedonkäsittelyn ja tunnetoimintojen mittareita tarvitaan mielentoimintojen kannalta keskeisten aivovaikutusten havaitsemiseen ja DBS-säätöjen optimoimiseen. Aivojen syvien osien stimulaatiohoitoa (deep brain stimulation, DBS) käytetään yhä useamman vaikeahoitoisen tai hoitoresistentin neurologisen ja psykiatrisen sairauden hoidossa. Alun perin kroonisen kivun hoitoon kokeiltu DBS on nykyään osa liikehäiriöiden, erityisesti Parkinsonin taudin, essentiaalisen vapinan ja dystonian vakiintunutta, tehokkaaksi osoitettua hoitoa (1). Näiden liikehäiriöiden DBS-hoidolla on sekä Euroopan että Yhdysvaltain lääkintä viranomaisten hyväksyntä. DBS-hoidon yleisin hoidonaihe on Parkinsonin tauti. Edenneessä taudissa hoito on osoittautunut optimaalista lääkehoitoa tehokkaammaksi (2). Vaikea epilepsia ja vaikea pakko-oireinen häiriö (obsessive compulsive disorder, OCD) ovat virallisia DBS-hoidon aiheita Euroopassa toisin kuin Yhdysvalloissa. Hoitoresistentin masennuksen hoidosta on lupaavia tuloksia, mutta hoito on vielä kokeellista. Tämä katsaus käsittelee aivojen syviin rakenteisiin kohdistuvan sähköisen stimulaation vaikutuksia tiedonkäsittelyja tunnetoimintojen kannalta keskeisiin assosiatiivisiin ja limbisiin hermoverkostoihin. Vaikutukset keskeisiin hermoverkostoihin V V Vertaisarvioitu Su omen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 Vaikka DBS-hoidon käyttö on lisääntynyt, sen eri vaikutusmekanismeja ei tunneta kovin hyvin (3). Hoitovaikutusten ajatellaan liittyvän sairauden kannalta keskeisten hermoverkostojen toiminnan modulointiin (4,5). Nykyaikaiset aivokuvantamismenetelmät ja stereotaktinen neurokirurgia mahdollistavat häiriintyneiden hermoverkostojen moduloinnin kohdistamalla sähköinen stimulaatio johonkin verkoston tarkkaan solmukohtaan (6). Neuropsykiatrisissa sairauksissa olennaisia hermoverkostoja ovat aivojen tiedonkäsittely- ja tunnetoiminnoista vastaavat assosiatiiviset ja limbiset hermoverkostot (kuvio 1). Limbiset hermoverkostot ovat keskeisiä myös epileptisen aktiivisuuden kannalta. Liikehäiriöissä hoidon tavoitteena on moduloida motorisia otsalohko-tyvitumakepiirejä, mutta stimulaatiovaikutukset leviävät myös hermoverkostojen asso siatiivisiin ja limbisiin osiin (6) (kuviot 2 ja 3). Näin ollen on selvää, että syväaivostimulaatiohoidolla on vaikutuksia tiedonkäsittely- ja tunnetoimintoihin. Vaikutukset tunnetoimintoihin voivat olla joko tavoiteltuja hoitovaikutuksia, kuten mielialan koheneminen hoitoresistentin masennuksen DBS-hoidossa (7), hoitoon liittyviä myönteisiä sivuvaikutuksia, kuten mielialan koheneminen Parkinsonin taudin DBS-hoidossa (8), tai hoitoon liittyviä haittavaikutuksia, kuten mielialaoireiden lisääntyminen epilepsian DBS-hoidossa (9). Vaikutukset tiedonkäsit telytoimintoihin ovat pääasiassa hoidon sivuvaikutuksia, mutta suotuisiakin vaikutuksia on raportoitu (10). 539 Katsaus 54 0 KUVIO 1. Limbinen verkosto ja syväaivostimulaatiohoidon keskeiset kohteet. Yksinkertaistettu kaavakuva limbisestä hermoverkostosta (27) ja DBS-hoidon keskeisistä kohteista. DBS-hoidon kohdealueita: ANT = anterior nucleus of thalamus / talamuksen anteriorinen tumake (epilepsia), MFB = medial forebrain bundle / keskimmäinen etuaivojuoste (masennus), SCG= subgenual cingulate cortex (masennus), NAc = accumbens-tumake (masennus ja pakko-oireinen häiriö, OCD), ventraalinen aivojuovio (masennus ja OCD), BNST = bed nucleus of stria terminalis (OCD), STN= subtalaaminen tumake (Parkinsonin tauti), VIM = ventral intermediate nucleus of thalamus / talamuksen ventraalinen intermediaalinen tumake (essentiaalinen vapina), VTA = ventraalinen tegmentaalinen alue, Vp = ventraalinen pallidum, MD = talamuksen mediodorsaalinen tumake. Punaiset nuolet kuvaavat glutaminergisiä, siniset GABAergisiä ja oranssit dopaminergisiä yhteyksiä. Glutaminergisillä yhteyksillä on kiihdyttävä vaikutus, kun taas GABAergisillä yhteyksillä on estävä vaikutus post-synaptisiin hermosoluihin. Dopaminergisillä yhteyksillä on puolestaan monitahoisempia moduloivia vaikutuksia verkoston toimintaan. Copyright: Kaisa M. Hartikainen Etuotsalohko DBS Mediaalinen etuotsalohko Etummainen pihtipoimu S Talamus SCG ANT Orbitofrontaalinen etuotsalohko DB S DB VIM DB S MD Mantelitumake DB S Laajennettu mantelitumake BNST Ventraalinen aivojuovio Vp NAc Hippocampus S DB DB B S STN MF Kirjallisuutta 1 Pekkonen E. Deep brain stimulation in neurological illnesses. Duodecim 2013;129:481–8. 2 Deuschl G, Schade-Brittinger C, Krack P ym. A randomized trial of deep-brain stimulation for Parkinson’s disease. N Engl J Med 2006;355:896–908. 3 Montgomery EB Jr, Gale JT. Mechanisms of action of deep brain stimulation(DBS). Neuroscience and biobehavioral reviews. 2008;32:388–407. 4 DeLong M, Wichmann T. Deep brain stimulation for movement and other neurologic disorders. Annals of the New York Academy of Sciences 2012;1265:1–8. 5 McIntyre CC, Savasta M, Kerkerian-Le Goff L, Vitek JL. Uncovering the mechanism(s) of action of deep brain stimulation: activation, inhibition, or both. Clin Neurophysiol 2004;115:1239–48. 6 Krack P, Hariz MI, Baunez C, Guridi J, Obeso JA. Deep brain stimulation: from neurology to psychiatry? Trends in neurosciences 2010;33:474–84. 7 Mayberg HS, Lozano AM, Voon V ym. Deep brain stimulation for treatment-resistant depression. Neuron 2005;45:651–60. 8 Schneider F, Habel U, Volkmann J ym. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus enhances emotional processing in Parkinson’s disease. Archives of general psychiatry 2003;60:296– 302. 9 Fisher R, Salanova V, Witt T ym. Electrical stimulation of the anterior nucleus of thalamus for treatment of refractory epilepsy. Epilepsia 2010;51:899–908. 10Pillon B, Ardouin C, Damier P ym. Neuropsychological changes between ”off” and ”on” STN or GPi stimulation in Parkinson’s disease. Neurology 2000;55:411–8. 11 Heikkinen E, Pälvimäki E-P. Neuromodulaatio. Duodecim 2008;124:2392–8. 12McIntyre CC, Grill WM, Sherman DL, Thakor NV. Cellular effects of deep brain stimulation: modelbased analysis of activation and inhibition. J Neurophysiol 2004;91:1457–69. 13Andrews RJ. Neuromodulation: advances in the next decade. Annals of the New York Academy of Sciences 2010;1199:212–20. 14Volkmann J, Moro E, Pahwa R. Basic algorithms for the p rogramming of deep brain stimulation in Parkinson’s disease. Movement disorders 2006;21 Suppl 14:S284–9. 15Moreau C, Defebvre L, Destee A ym. STN-DBS frequency effects on freezing of gait in advanced Parkinson disease. Neurology 2008;71:80–4. 16Chiken S, Nambu A. Disrupting neuronal transmission: mechanism of DBS? Front Syst Neurosci 2014;8:33. VTA Vaikutusmekanismit Aivojen syvien osien korkeataajuinen sähkö stimulaatio aiheuttaa stimuloitavan aivoalueen paikallisen, palautuvan toimintahäiriön, jonka on ajateltu vastaavan alueen paikallista vauriota. Stimulaatiohoito onkin kehittynyt liikehäiriöiden ablaatiokirurgian, muun muassa talamotomian ja pallidotomian, pohjalta (6,11). DBS:n merkittävä etu ablaatiokirurgiaan verrattuna on toimintahäiriön palautuvuus ja säädettävyys sekä vähäisemmät haittavaikutukset. Todellisuudessa stimulaation vaikutusmekanismit ovat monitahoiset ja poikkeavat mones- sa suhteessa vaurion aiheuttamasta vaikutuksesta (3,5). Hoidon nettovaikutuksia aivotoimintoihin on haasteellista arvioida, ja ne riippuvat kohdealueen ja siihen yhteydessä olevien muiden alueiden sekä niiden muodostamien hermoverkostojen toiminnan muutoksista (kuvio 1). Stimulaation vaikutus hermosolun runko-osaan ja viejähaarakkeeseen saattaa olla päinvastainen esimerkiksi siten, että aktiopotentiaalien synty runko-osassa estyy samalla, kun viejähaarakkeessa potentiaaleja syntyy stimulaatiotaajuudella (12). Matala- ja korkeataajuisen stimulaat ion vaikutukset voivat myös Suomen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 tieteessä 17Grafton ST, Turner RS, Desmurget M ym. Normalizing motor-related brain activity: subthalamic nucleus stimulation in Parkinson disease. Neurology 2006;66:1192–9. 18Duker AP, Espay AJ. Surgical treatment of Parkinson disease: past, present, and future. Neurologic clinics 2013;31:799–808. 19Abel TJ, Dalm BD, Grossbach AJ, Jackson AW, Thomsen T, Greenlee JD. Lateralized effect of pallidal stimulation on self-mutilation in Lesch-Nyhan disease. J Neurosurg Pediatr 2014;14:594–7. 20Jahanshahi M, Torkamani M, Beigi M ym. Pallidal stimulation for primary generalised dystonia: effect on cognition, mood and quality of life. J Neurol 2014;261:164–73. 21Benabid AL, Chabardes S, Mitrofanis J, Pollak P. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus for the treatment of Parkinson’s disease. Lancet Neurol 2009;8:67–81. 22Lim SN, Lee ST, Tsai YT ym. Electrical stimulation of the anterior nucleus of the thalamus for intractable epilepsy: a longterm follow-up study. Epilepsia 2007;48:342–7. 23Moddel G, Coenen VA, Elger CE. [Invasive neurostimulation as adjunct treatment for epilepsy]. Nervenarzt 2012;83:1001–5. 24Hartikainen KM, Sun L, Polvivaara M ym. Immediate effects of deep brain stimulation of anterior thalamic nuclei on executive functions and emotion-attention interaction in humans. J Clin Exp Neuropsychol 2014:36: 540–50. 25Oh YS, Kim HJ, Lee KJ, Kim YI, Lim SC, Shon YM. Cognitive improvement after long-term electrical stimulation of bilateral anterior thalamic nucleus in refractory epilepsy patients. Seizure 2012;21:183–7. 26Schlaepfer TE, Cohen MX, Frick C ym. Deep brain stimulation to reward circuitry alleviates anhedonia in refractory major depression. Neuropsychopharmacology 2008;33:368–77. 27Pierce RC, Kumaresan V. The mesolimbic dopamine system: the final common pathway for the reinforcing effect of drugs of abuse? Neurosci Biobehav Rev 2006;30:215–38. 28Mannella F, Gurney K, Baldassarre G. The nucleus accumbens as a nexus between values and goals in goal-directed behavior: a review and a new hypothesis. Frontiers in behavioral neuroscience 2013;7:135. 29Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR ym. Dopamine neurons modulate neural encoding and expression of depression-related behaviour. Nature 2013;493:537–41. 30Lozano AM, Giacobbe P, Hamani C ym. A multicenter pilot study of subcallosal cingulate area deep brain stimulation for treatmentresistant depression. J Neurosurg 2012;116:315–22. Su omen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 lla päinvastaiset matalataajuisen stimulaation o aktivoidessa ja korkeataajuisen estäessä kohdealueen toimintaa. Lisäksi DBS vaikuttanee hermosolujen t uki- ja huoltosolukkona toimiviin astrosyytteihin, jotka puolestaan moduloivat hermosolujen toimintaa sekä kemiallisesti että sähköisesti (13). DBS-säädöt Sähköisen stimulaation vaikutukset aivoihin riippuvat pitkälti valituista DBS-stimulaatioparametreista. Säädettäviä parametreja ja niiden yhdistelmiä on valtavasti, eikä tutkimusnäyttöä eri säätöjen aivovaikutuksista ole juurikaan saatavilla. Keskeisiä parametreja ovat stimulaation tarkka neuroanatominen kohde, elektro dien polariteetti, pulssin leveys, taajuus ja amplitudi. Validoitujen biomarkkerien puuttuessa DBS-säädöt pohjaavat usein pikemminkin a iempaan kokemukseen ja hoitavan lääkärin käytäntöihin kuin tutkittuun tietoon tai yksilöllisesti mitattavaan tehon ja haittavaikutusten optimointiin. Tavoitteena on säätää DBS-parametrit siten, että saadaan maksimaalinen hoitoteho ja minimaaliset haittavaikutukset. DBS-säätöjen ohjelmointi on selvintä liikehäiriöissä, koska vaste on usein konkreettinen ja välittömästi havaittavissa, esimerkiksi vapinan lievittyminen. Dystoniassa vaste saattaa tosin tulla vasta kuukausienkin kuluttua (1). Parkinsonin taudin DBS-säätöihin on algoritmeja, joissa pyritään lisäksi minimoimaan virran kulutus, eli pidentämään paristoiden käyttöikää (14). Säätöjen vaikutuksista Parkinsonin taudin oireisiin on myös jonkin verran tutkimuksia, kuten virran ja stimulaatiotaajuuden vaikutuksesta kävelyyn ja jähmettymisiin (15). KUVIO 2. Limbiset, assosiatiiviset ja motoriset otsalohko-tyvitumakepiirit. Yksinkertaistettu kaavakuva limbisistä, assosiatiivista ja motorisista otsalohko-tyvitumakepiireistä. NAc = accumbens-tumake, Vp = ventraalinen pallidum, Ap = assosiatiivinen pallidum, Mp = motorinen pallidum, MD = talamuksen mediodorsaalinen tumake, V = talamuksen ventraalinen tumake, DA = dopamiini. Kuvio työstetty Yinin ja Knowltonin kuvan pohjalta (56). Copyright: Kaisa M. Hartikainen Talamokortikaalinen verkko Limbinen Assosiatiivinen Orbitaalinen ja ventraalinen etuotsalohko Etuotsalohko MD Tyvitumakkeet Vp NAc Liikeaivokuori Talamus MD V Talamus Ventraalinen aivojuovio Motorinen Talamus V Ap Assosiatiivinen aivojuovio Mp Motorinen aivojuovio Keskiaivot DAhermosolut DAhermosolut DAhermosolut 541 Katsaus 31Bourne SK, Eckhardt CA, Sheth SA, Eskandar EN. Mechanisms of deep brain stimulation for obsessive compulsive disorder: effects upon cells and circuits. Frontiers in integrative neuroscience 2012;6:29. 32Lippitz BE, Mindus P, Meyerson BA, Kihlstrom L, Lindquist C. Lesion topography and outcome after thermocapsulotomy or gamma knife capsulotomy for obsessivecompulsive disorder: relevance of the right hemisphere. Neurosurg 1999;44:452–8; discussion 8–60. 33Mallet L, Polosan M, Jaafari N ym. Subthalamic nucleus stimulation in severe obsessive-compulsive disorder. N Engl J Med 2008;359:2121–34. 34Bastin J, Polosan M, Piallat B ym. Changes of oscillatory activity in the subthalamic nucleus during obsessive-compulsive disorder symptoms: Two case reports. Cortex 2014;60:145–50. 35Kisely S, Hall K, Siskind D, Frater J, Olson S, Crompton D. Deep brain stimulation for obsessivecompulsive disorder: a systematic review and meta-analysis. Psychol Med 2014;44:3533–42. 36Alvarez JA, Emory E. Executive function and the frontal lobes: a meta-analytic review. Neuro psychol Rev 2006;16:17–42. 37Castelli L, Rizzi L, Zibetti M, Angrisano S, Lanotte M, Lopiano L. Neuropsychological changes 1-year after subthalamic DBS in PD patients: A prospective controlled study. Parkinsonism Relat Disord 2010;16:115–8. 38Wu B, Han L, Sun BM, Hu XW, Wang XP. Influence of deep brain stimulation of the subthalamic nucleus on cognitive function in patients with Parkinson’s disease. Neurosci Bull 2014;30:153–61. 39Parsons TD, Rogers SA, Braaten AJ, Woods SP, Troster AI. Cognitive sequelae of subthalamic nucleus deep brain stimulation in Parkinson’s disease: a meta-analysis. Lancet Neurology 2006;5:578–88. 40Zangaglia R, Pacchetti C, Pasotti C ym. Deep brain stimulation and cognitive functions in Parkinson’s disease: A three-year controlled study. Mov Disord 2009;24:1621– 8. 41Ehlen F, Schoenecker T, Kuhn AA, Klostermann F. Differential effects of deep brain stimulation on verbal fluency. Brain and language 2014;134:23–33. 42Witt K, Daniels C, Reiff J ym. Neuropsychological and psychiatric changes after deep brain stimulation for Parkinson’s disease: a randomised, multicentre study. Lancet Neurology 2008;7:605–14. 43Yamanaka T, Ishii F, Umemura A ym. Temporary deterioration of executive function after subthalamic deep brain stimulation in Parkinson’s disease. Clinical neurology and neurosurgery. 2012;114:347–51. 54 2 Kun stimulaatiovaikutukset eivät ole välittömiä, kuten epilepsiassa tai psykiatrisissa sai rauksissa, DBS-säätöjen ohjelmointiin liittyy omat erityishaasteensa. Haastavinta lienee kuitenkin arvioida DBS-hoidon hienosäätöisiä vaikutuksia laajoihin limbisiin ja assosiatiivisiin talamokortikaalisiin hermoverkostoihin (kuvio 2) ja niiden millisekunneissa tapahtuviin, ihmismielen taustalla oleviin tiedonkäsittely- ja tunnetoimintoihin. Kohderakenteet Liikehäiriöt Liikehäiriöiden DBS-hoidon kohteeksi on valikoitunut niitä aivojen syviä osia, joiden stimulointi moduloi sairauden kannalta keskeisiä motorisia aivokuoren ja tyvitumakkeiden välisiä piirejä (kuvio 2). Hoidon vaikutuksista hermoverkostojen tasolla tiedetään eniten juuri liikehäiriössä (16,17), vaikkei täyttä yksimielisyyttä olekaan saavutettu. Parkinsonin taudissa keskeisiä stimulaatiokohteita ovat subtalaaminen tumake (subtalaaminen nucleus, STN) ja globus pallidus interna (GPi), joiden valinta DBS-hoidon kohteeksi perustuu aiempaan ablaatiokirurgiaan (18). Pääkohde on STN, jonka sensomotoriselle alueelle stimulaatio pyritään kohdentamaan. Osa stimulaatiovaikutuksesta kohdistuu väistämättä myös STN:n assosiatiivisille ja limbisille alueille vaikuttaen sairauden ei-motorisiin oireisiin tai a iheuttaen uusia mieliala- tai käytösoireita (kuvio 3) (6). Parkinsonin tautiin liittyviä mieliala- ja käytösoireita ovat muun muassa masennus, apatia ja ahdistuneisuus, jotka johtuvat mesolimbisen järjestelmän hypodopaminergisesta tilasta (kuviot 1 ja 2). Vastaavasti dopaminergista transmissiota lisäävään hoitoon liittyy impulssikontrollin vaikeutta, päämäärätöntä puuhimista ja hypomaniaa, jotka johtuvat mesolimbisen järjestelmän hyperdopaminergisesta tilasta. Dystonian stimulaatiohoidon kohde on tyvitumakkeiden GPi. Syväaivostimulaatiohoito tulee kyseeseen primaarisessa yleistyneessä dystoniassa ja vaikeassa servikaalisessa dystoniassa, kun botuliinihoidosta ei enää saada riittävää vastetta (1). Yleistyneen dystonian hoidosta löytyy tapausselostus pojasta, jolla oli kehitysvammaisuuteen johtava perinnöllinen Lesch-Nyhanin oireyhtymä (19). Pojan itseä vahingoittava käyt- täytyminen korjaantui vähitellen GPi-DBS-hoidolla. Kun aivojen oikealla puolella oleva stimulaatiojohto katkesi, sekä dystonia että itseä vahingoittava käyttäytyminen palautuivat vasemmanpuoleisena. Havainto osoitti, että GPi:llä on rooli sekä dystoniassa että itseä vahingoittavassa käytöksessä, ja GPi-stimulaatio korjasi kummankin oireita kontralateraalisesti. Tuore tutkimus osoittaa, ettei GPi-DBS-hoidolla ollut merkittäviä vaikutuksia mielialaan, ahdistuneisuuteen eikä elämänlaatuun, vaikka se korjasikin dystoniaa merkittävästi (20). Keskeiset kognition osa-alueet säilyivät muut tumattomina, mutta tarkkaavuuden ylläpito heikkeni. Tutkimukseen osallistui 14 potilasta, jotka saivat GPi-DBS-hoitoa yleistyneeseen dystoniaan. Essentiaalisen vapinan stimulaatiohoidon kohde on talamuksen VIM-tumake (nucleus ventralis intermedius). VIM-tumake on myös historiallisesti tärkeä DBS-hoidon kehityksen kannalta. Ensimmäinen julkaistu potilastapaus VIM-tumakkeen stimulaation hyödystä Parkinson-potilaan hoidossa julkaistiin vuonna 1987 (21). Epilepsia Epilepsian hoidossa limbisen järjestelmän keskeinen rakenne, talamuksen etummainen tumake (anterior nucleus of thalamus, ANT), on valittu yhdeksi stimulaatiohoidon kohteeksi. ANT-stimulaation ajatellaan joko estävän tai häiritsevän epileptistä hermoverkostoa, jolloin epileptisten purkausten synty, eteneminen tai yleistyminen estyy (22). ANT-DBS-hoidon on osoitettu lieventävän tai vähentävän kohtauksia vaikean epilepsian lisähoitona (9). Tunnetoimintoihin liittyvänä sivuvaikutuk sena on raportoitu subjektiivisten masennusoireiden lisääntymistä (9,23). Tuoreessa tutkimuksessa ANT-stimulaation osoitettiin objektiivisilla mittareilla muuttavan tunteiden ja tarkkaavuuden vuorovaikutusta samansuuntaisesti kuin tyypillisesti nähdään masennuksessa (24). Lisäksi se heikensi palautuvasti toiminnanohjaustoimintoihin kuuluvien estotoimintojen tehokkuutta todennäköisesti fronto-talaamisiin piireihin kohdistuvan vaikutuksen pohjalta (24). Subjektiivisena tiedonkäsittelyyn liittyvänä sivuvaikutuksena on raportoitu muistivaikeuksia (9). Toisaalta kohtaustaakan lievittyminen voi johtaa yleisen kognitiivisen suorituskyvyn kohenemiseen (25). Suomen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 tieteessä 44Halpern CH, Rick JH, Danish SF, Grossman M, Baltuch GH. Cognition following bilateral deep brain stimulation surgery of the subthalamic nucleus for Parkinson’s disease. Int J Ger Psychiatry 2009;24:443–51. 45Jahanshahi M, Ardouin CM, Brown RG ym. The impact of deep brain stimulation on executive function in Parkinson’s disease. Brain 2000;123(Pt 6):1142–54. 46Smeding HM, Speelman JD, Huizenga HM, Schuurman PR, Schmand B. Predictors of cognitive and psychosocial outcome after STN DBS in Parkinson’s Disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2011;82:754–60. 47Funkiewiez A, Ardouin C, Caputo E ym. Long term effects of bilateral subthalamic nucleus stimulation on cognitive function, mood, and behaviour in Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004;75:834–9. 48Kim HJ, Jeon BS, Paek SH ym. Long-term cognitive outcome of bilateral subthalamic deep brain stimulation in Parkinson’s disease. J Neurol 2014;261:1090–6. 49Frank MJ, Samanta J, Moustafa AA, Sherman SJ. Hold your horses: impulsivity, deep brain stimulation, and medication in parkinsonism. Science 2007;318:1309–12. 50Ballanger B, van Eimeren T, Moro E ym. Stimulation of the subthalamic nucleus and impulsivity: release your horses. Ann Neurol 2009;66:817–24. 51Jahanshahi M, Obeso I, Baunez C, Alegre M, Krack P. Parkinson’s Disease, the Subthalamic Nucleus, Inhibition, and Impulsivity. Mov disord 2014. doi: 10.1002/ mds.26049 52Castrioto A, Lhommee E, Moro E, Krack P. Mood and behavioural effects of subthalamic stimulation in Parkinson’s disease. Lancet Neurology 2014;13:287–305. 53Burton CZ, Vella L, Weller JA, Twamley EW. Differential effects of executive functioning on suicide attempts. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 2011;23:173–9. 54Borretzen MN, Bjerknes S, Saehle T ym. Long-term follow-up of thalamic deep brain stimulation for essential tremor - patient satisfaction and mortality. BMC Neurology 2014;14:120. 55Voon V, Krack P, Lang AE ym. A multicentre study on suicide outcomes following subthalamic stimulation for Parkinson’s disease. Brain 2008;131(Pt 10):2720–8. 56Yin HH, Knowlton BJ. The role of the basal ganglia in habit formation. Nat Rev Neurosci 2006;7:464–76. 57Greenhouse I, Gould S, Houser M, Hicks G, Gross J, Aron AR. Stimulation at dorsal and ventral electrode contacts targeted at the subthalamic nucleus has different effects on motor and emotion functions in Parkinson’s disease. Neuropsychologia 2011;49:528–34. Su omen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 KUVIO 3. STN-tumakkeeseen saapuvat ja lähtevät motoriset, assosiatiiviset ja limbiset hermoyhteydet. Yksinkertaistettu kaavakuva otsalohko-tyvitumakepiirien STN:n kautta kulkevista motorisista, assosiatiivista ja limbisistä yhteyksistä. Motorinen piiri osallistuu motoriikan säätelyyn, assosiatiivinen piiri on keskeinen kognitiivisten toimintojen säätelyn kannalta ja limbinen piiri mahdollistaa tunteiden, motivaation ja kontekstin huomioimisen käyttäytymisen säätelyssä. Subtalaamisessa tumakkeessa (STN) ajatellaan olevan toiminnallisia osa-alueita, joiden kautta limbiset, assosiatiiviset ja motoriset otsalohko-tyvitumakepiirit kulkevat (57). Nämä STN:n toiminnalliset alueet ovat osin päällekkäisiä. Otsalohkojen eri alueilta saapuvat assosiatiiviset, limbiset ja motoriset signaalit mahdollistavat tunteisiin, kognitioon ja motivaatioon liittyvän informaation yhdistymisen STN:ssä monimutkaisen käyttäytymisen säätelemiseksi (58). Gp = globus pallidus, SN = substantia nigra / mustatumake, Vp = ventraalinen pallidum. Copyright: Kaisa M. Hartikainen Motorinen Liikeaivokuori Talamus Mo tor iik Gp ka riik to ka Mo Assosiatiivinen Etuotsalohko Limbinen Orbitaalinen ja ventraalinen etuotsalohko Kognitio tio aa tiv eet o M nt Tu Hoitoresistentti masennus Masennuksen DBS-hoidon kohdealueina on kokeiltu useita aivojen syviä osia, jotka liittyvät mielialaan, mielihyvään tai palkkioihin perustuvaan käyttäytymiseen (26). Hoito on vielä kokeellista. Aivojen palkitsemisjärjestelmään kuuluvia kohdealueita ovat keskimmäinen etuaivojuoste (medial forebrain bundle, MFB) ja ventraalinen aivojuovio (ventraalinen striatum), johon kuuluu muun muassa accumbens-tumake. MFB on valkean aineen radasto, joka yhdistää keskiaivojen ventraalisen tegmentaalisen alueen accumbens-tumakkeeseen, mantelitumakkeeseen ja otsalohkoihin (kuvio 1). Palkitsemisjärjestelmän aivoalueiden sähköiseen stimulaatioon liittyy mielihyvää. Palkitsemisjärjestelmän rakenteet ja radat säätelevät motivaation vaikutusta käyttäytymiseen, ja ne ovat keskeisiä esimerkiksi huumeiden aiheuttaman palkitsevan tunteen kannalta (27). Näillä STN Kognitio SN Mo tiv aa Tu nte tio et Vp rakenteilla on siten tärkeä rooli addiktioiden synnyssä. Näiden alueiden DBS-hoitoa on kokeiltu addiktioiden hoidossa, mutta tulokset ja niiden pohjalta tehdyt johtopäätökset ovat vielä ristiriitaisia ja riittämättömiä hoitosuosituksiin. Accumbens-tumakkeen ajatellaan liittävän kokemuksiimme positiivisia tai negatiivisia tunnemerkityksiä ja toisaalta kanavoivan tunnemerkitykset käyttäytymiseen (28). Tumakkeen häiriintynyt toiminta on yhdistetty masennukseen (29). Masentunut ei tunne iloa hyvästä ruuasta, ystävien seurasta tai kauniista maisemasta. Onkin ajateltu, että masennuksessa palkitsemisjärjestelmän toiminta on häiriintynyt siten, että normaalisti mielihyvää tuottavat asiat eivät aktivoi aivojen mielihyvän tunteesta vastaavien rakenteiden toimintaa riittävästi (26). Yhdeksi hoitoresistentin masennuksen DBShoidon kohteeksi on valikoitunut pihtipoimun etu-alaosa, SCG (subcallosal cingulate gyrus, 543 Katsaus 58Haynes WI, Haber SN. The organization of prefrontal- subthalamic inputs in primates provides an anatomical substrate for both functional specificity and integration: implications for Basal Ganglia models and deep brain stimulation. J Neurosci 2013;33:4804–14. Broadman-alue 25). SCG on yhteydessä moniin eri aivoalueisiin ja laajoihin hermoverkostoihin, joilla on masennuksessa tärkeä rooli (kuvio 1). SCG-stimulaation ajatellaan vähentävän masennusoireita moduloimalla masennuksen taustalla olevien häiriintyneiden hermoverkostojen toimintaa (30). Pakko-oireinen häiriö SIDONNAISUUDET Ei ilmoitettuja sidonnaisuuksia. 54 4 Pakko-oireisen häiriön (OCD) taustalla ajatellaan olevan talamokortikaalisten ja otsalohko- tyvitumakepiirien häiriintynyt toiminta (31) (kuvio 2). Pakko-oireisen häiriön syväaivostimulaatiohoidon kohteina on kokeiltu useita eri aivoalueita, kuten kapsula internan etuhaarakkeen ventraaliosaa, ventraaliseen aivojuovioon kuuluvaa accumbens-tumaketta ja sen välittömässä läheisyydessä olevaa bed nucleus of stria terminalista (BNST) sekä STN-tumaketta (kuvio 1). Kapsula internan etuosan valinta perustuu aiempaan ablaatiokirurgiaan, anterioriseen kapsulo tomiaan (32). Ventraalisen aivojuovion stimuloinnin on raportoitu johtavan aivojen aktiivisuuden muutoksiin monilla alueilla, joita pidetään keskeisinä pakko-oireisen häiriön pato fysiologiassa, kuten orbitofrontaalisella a lueella ja etummaisen pihtipoimun alueella (31). Pakko-oireisen häiriön DBS-hoidon kehittymiseen liittyy onnekas sattuma: muutama STNDBS-hoitoa Parkinsonin tautiin saanut potilas, jolla oli myös OCD, huomasi pakko-oireiden vähentyvän hoidon myötä. Tämä johti kaksoissokkokokeeseen, jossa stimulaation osoitettiin merkittävästi lieventävän OCD-potilaiden pakko-oireita (33). STN-stimulaatio lisäsi myös estottomuutta ja impulsiivisuutta, joka normalisoitui pienentämällä stimulaation tehoa. Impulsiivisuus ja kompulsiivisuus (pakkomielteisyys) voisivat siten olla saman käyttäytymisspektrin eri päissä. Pakko-oireiden aikana STN-tumakkeesta rekisteröidyn aktiivisuuden perusteella on ajateltu, että tumakkeen aktiivisuus heijastaisi niitä patologisia mekanismeja, joilla kognitiivinen, affektiivinen ja motorinen toiminta säilyy liian pysyvänä (34). Vaikka pakko-oireinen häiriö on DBS-hoidon virallinen indikaatio Euroopassa, hoidosta tarvitaan vielä lisää tutkimuksia, koska niitä on varsin rajallisesti. Kaikkiaan 44 potilasta kattavan meta-analyysin mukaan hoito lievitti pakko- oireita merkittävästi, mutta kolmasosalla potilaista oli merkittäviä sivuvaikutuksia (35). DBS- kirurgiaan liittyy pieni infektion ja aivoverenvuodon riski. Näiden komplikaatioiden lisäksi tutkimuksessa oli raportoitu pysyvinä sivuvaikutuksina muun muassa libidon lisääntymistä, virtsaamisvaikeuksia, sanojen löytämisen vai keutta ja muistamattomuutta. Ohimenevistä sivuvaikutuksista yleisin oli hypomania. Ris kien ja hyötyjen huolellinen arviointi on tärkeää hoitopäätöstä tehtäessä. Toiminnanohjaus ja otsalohkotyvitumakepiirit Kaikilla DBS-hoidon kohteina käytetyillä aivojen syvillä rakenteilla on laajoja yhteyksiä aivojen etuotsalohkoihin, jotka osallistuvat tunteiden, kognition ja käyttäytymisen säätelyyn. Näitä tunteiden, kognition ja käyttäytymisen säätelyyn liittyviä psyykkisiä prosesseja kutsutaan toiminnanohjaustoiminnoiksi, ja ne liitetään ensisijaisesti aivojen etuotsalohkojen toimintaan (36). Otsalohko-tyvitumakepiirien ja toiminnanohjaustoimintojen häiriöitä esiintyy niin masennuksessa, epilepsiassa, Parkinsonin taudissa kuin OCD:ssäkin. Koska monet syväaivostimulaatiohoidon kohteena olevat aivojen syvät alueet ovat osa tyvitumake-otsalohkopiiriä (kuviot 1 ja 2), ei ole yllättävää, että syväaivostimulaatiohoito vaikuttaa myös toiminnanohjaustoimintoihin. Toiminnanohjaustoiminnot korreloivat itsenäisen ja menestyksellisen arkiselviytymisen kanssa, ja hyvät toiminnot voivat kompensoida kognition yksittäisen osa-alueen heikkoutta. Jos toiminnanohjaustoiminnot sen sijaan ovat merkittävästi heikentyneet, kognition eri osa-alueiden menestyksellinen hyödyntäminen ei onnistu ja arjessa selviytyminen heikkenee, vaikka muut kognition osa-alueet olisivatkin kunnossa. Toiminnanohjaustoimintojen häiriöiden diagnostiikka perinteisillä neuropsykologisilla menetelmillä on haasteellista. Häiriöt eivät aina tule esille neuropsykologisissa testeissä, joissa yleensä testataan tiettyä kognition osa-aluetta kerrallaan. Lisäksi neuropsykologi toimii strukturoidussa testaustilanteessa eräänlaisena toiminnanohjaajana, jolloin potilaan aivojen toiminnanohjauksesta vastaavat hermoverkostot eivät kuormitu siinä määrin kuin arjen yllättävissä tilanteissa. Toiminnanohjaus Parkinsonin taudin DBS-hoidossa Sanasujuvuuden testejä käytetään laajalti neurologisten sairauksien aiheuttamien kognition Suomen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 tieteessä DBS-hoidon vaikutuksia esto toimintoihin on tärkeä arvioida, koska niiden heikkenemiseen liittyvä impulsiivisuus voi johtaa moniin ei-toivottuihin seurauksiin arkielämässä. Su omen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 muutosten arvioinnissa. Niiden ajatellaan heijastavan erityisesti otsalohkojen toimintaa ja toiminnanohjaustoimintojen tehokkuutta. Useissa tutkimuksissa on esitetty, että STN-DBS-hoitoa saavien Parkinson-potilaiden sanasujuvuus heikkenee (37,38,39,40). Essentiaalisen vapinan luonnolliseen taudinkulkuun ei ole ajateltu tyypillisesti kuuluvan merkittävää kognition heikkenemistä, kuten Parkinsonin taudissa, mutta essentiaalisen vapinan hoitoon käytettyyn VIMtumakkeen stimulaatioon voi liittyä sanasujuvuuden heikkenemistä (41). Osa STN-DBS-hoitoon liittyvästä toiminnanohjaustoimintojen heikkenemistä (42) on palautuvaa (43) ja osa pysyvää (40). On epäilty, että toimintojen heikkeneminen DBS-operaation jälkeen liittyy osittain dopaminergisen lääkityksen vähentämiseen motoristen oireiden korjaantuessa (43). STN-DBS-hoitoon liittyvää kognitiivista heikkenemistä pidetään kaikkiaan suhteellisen lievänä (38), ja kognitiivisen suorituskyvyn osaalueissa on havaittu myös kohenemista (10,44,45). DBS-hoitoon on lääkehoitoon verrattuna raportoitu liittyvän vähäisempää ahdistuneisuutta ja parempaa elämänlaatua riippumatta kognition heikkenemisestä (42,46). Toiminnanohjaustoimintojen merkittävämpää heikkenemistä DBS-hoidon aikana ennustavat erityisesti ikä ja taudin vaikeusaste (46,47). Toiminnanohjaustoimintojen heikkous lähtötilanteessa voi ennustaa laaja-alaista kognitiivista heikkenemistä ja dementiaa STN-DBS-hoidon aikana (48). käyttäytymisen estoa, mikä voi johtaa sekä motoristen että ei-motoristen toimintojen kohenemiseen, mutta myös liialliseen estottomuuteen (50,52). Toisaalta motoristen oireiden lievittyminen DBS-hoidon ansiosta voi johtaa Parkinson-lääkityksen merkittävään vähentämiseen, mikä voi aiheuttaa apatiaa, ahdistuneisuutta ja masentuneisuutta mesolimbisen järjestelmän dopamiininpuutteen takia (52). OCD-potilaiden STN-DBS-hoito lisäsi impulsiivisuutta, mutta tämän uskottiin olevan yhteydessä pakko-oireiden lievittymiseen (6). Epilepsian hoidossa käytettävään ANT:n stimulaa tioonkin liittyy palautuva estotoimintojen lievä heikkeneminen (24), mikä johtunee syväaivostimulaation vaikutuksista ANT:hen yhteydessä olevaan etummaisen pihtipoimun alueeseen, jolla tiedetään olevan keskeinen rooli kognitiivista kontrollia vaativissa tehtävissä, kuten toiminnanestossa. Syväaivostimulaatiohoidon vaikutuksia estotoimintoihin on tärkeä arvioida, koska estotoimintojen heikkenemiseen liittyvä impulsiivisuus voi johtaa moniin ei-toivottuihin seurauksiin arkielämässä. Pahimmillaan estotoimintojen heikkous yhdessä mielialaongelmien kanssa voi muun muassa lisätä itsemurhariskiä (53). DBS-hoitoon liittyvissä julkaisuissa on raportoitu joitain yksittäisiä itsemurhia (54), ja monikeskustutkimuksessa, jossa tutkittiin Parkinsonin taudin vuoksi STN-DBS-hoitoa saa vien itsemurhariskiä, riskin todettiin olevan koholla (55). Estotoiminnot ja impulsiivisuus DBS-hoidon menestyksen edellytykset Yksi keskeinen toiminnanohjaustoimintojen osa-alue on estotoiminnot (36). Ne mahdollistavat sosiaalisesti sopivan käytöksen sekä tarkoituksenmukaisen ja tavoitteellisen toiminnan hillitsemällä ei-toivottuja ajatuksia, tunteita ja yllykkeitä. Otsalohko-tyvitumakepiirit (kuvio 3) ovat estotoimintojen kannalta tärkeitä. Sairauksiin, joissa on näiden piirien toiminnanhäiriötä, liittyy usein impulsiivisuutta ja estottomuutta. Siten myös otsalohko-tyvitumakepiireihin vaikuttava DBS-hoito, kuten STN-DBS-hoito, voi heikentää estotoimintointoja (49,50,51). Parkinsonin taudissa STN:n hermosolujen häiriintyneen aktiviteetin ajatellaan johtavan lisääntyneeseen motoriikan, kognition ja tunteiden estoon. STN-DBS-hoito vähentää STN- tumakkeen aktiivisuudesta johtuvaa patologista DBS-hoitoa käytetään merkittävää haittaa aiheuttaviin neurologisiin ja psykiatrisiin sai rauksiin yhä enemmän. Hoitomuodon kehittyminen edellyttää laadukasta perustieteellistä, translationaalista ja kliinistä tutkimusta. Samalla DBS-tutkimus tarjoaa uuden lähestymistavan tutkia aivojen hermoverkostoja. Mielentoimintojen taustalla olevien hermoverkostojen toimintaa voidaan tutkia tietoisissa ihmisaivoissa stimuloimalla jotain verkoston keskeistä solmukohtaa. Syväaivostimulaation vaikutusmekanismit aivojen laajoihin limbisiin ja assosiatiivisiin hermoverkostoihin ovat vielä pääosin hämärän peitossa. Tietomme syväaivostimulaation vaikutuksista tiedonkäsittelytoimintoihin ovat rajalliset muun muassa siksi, etteivät nykyiset neuro545 Katsaus psykologiset testit ole riittävän herkkiä havaitsemaan toiminnanohjaustoimintojen häiriöitä. Testit eivät ole myöskään tarpeeksi nopeita. J otta saadaan luotettava käsitys stimulaation vaikutuksista toiminnanohjaustoimintoihin, tarvitaan herkempiä testejä, kuten tietokonepohjaisia reaktioaikatestejä, jotka kuormittavat samanaikaisesti useita toiminnanohjaustoimin toja ja niiden taustalla olevia otsalohko-tyvi tumakepiirejä (24). DBS-hoidon kognitiivisten ja affektiivisten vaikutusten arviointia vaikeuttaa se, että hoidettavat aivosairaudet, niiden lääkehoito ja monet muut vaikeasti kontrolloitavat tekijät vaikuttavat tiedonkäsittely- ja tunnetoimintoihin. Tarvitaan siis lisää tutkimuksia, joissa kognitiivista suoritusta ja affektiivisia reaktioita tutkitaan nopeilla ja herkillä objektiivisilla menetelmillä samalla tutkimuskerralla stimulaattorin ollessa päällä (on) ja pois päältä (off) sokkoutetusti koehen kilön toimiessa omana verrokkinaan (24). Tällainen lähestymistapa on erityisen käyttökelpoinen tutkittaessa psykiatristen ja epilepsiapotilaiden DBS-hoidon vaikutuksia tiedonkäsittely- ja tunnetoimintoihin. Liikehäiriöpotilailla sok- kouttaminen sekä DBS-hoidon tiedonkäsittelyja tunnetoimintojen vaikutusten erottaminen hoidon nopeista motoriikkaan kohdistuv ista vaikutuksista on haasteellisempaa. Syväaivostimulaatiohoitoa ja sen vaikutuksia tiedonkäsittely- ja tunnetoimintoihin tutkitaan TAYS:n neurokirurgian, neurologian ja psykiatrian klinikoiden, Käyttäytymisneurologisen tutkimusyksikön sekä Tampereen teknillisen yliopiston yhteistyönä. Tutkimuksen yhtenä tavoitt eena on tuottaa DBS-vaikutusten biomarkkereita, joiden avulla DBS-säätöjen vaikutuksia kognitioon ja tunnetoimintoihin voidaan arvioida välittömästi. Parhaimmillaan DBStutkimus nivoo yhteen kliiniset, metodologiset ja neurotieteelliset näkökohdat. Kliinisenä toimintana menestyksekäs DBShoito edellyttää saumatonta moniammatillista ja erikoisalojen välistä yhteistyötä. Oikean potilasvalinnan ja onnistuneen leikkaushoidon jälkeen korostuu potilaan kuntoutumiseen tähtäävä hoito, jossa painottuvat seuranta, yksilölliset säädöt ja DBS-hoitoon räätälöity lääkitys, terapia ja kuntoutus. n English summary www.laakarilehti.fi > in english Effects of deep brain stimulation on cognition and emotion 54 6 Suomen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 Kaisa M. Hartikainen Neurologist, Associate Professor in Experimental Neurology, Academy Research Fellow Tampere University Hospital, Behavioral Neurology Research Unit tieteessä English summary Effects of deep brain stimulation on cognition and emotion Deep brain stimulation (DBS) is used for treating an expanding number of neurological and psychiatric disorders. DBS is thought to modulate dysfunctional neural circuitries. Many of the key nodes targeted by DBS are part of the limbic and associative circuitries crucial for affective and cognitive processes. Optimizing DBS-parameters towards the best treatment effect with minimal side effects requires knowledge of the effects of DBS on cognition and emotion. When DBS is used for treatment of neuropsychiatric disorders the treatment effects are located within the affective functions. Thus, developing methods for assessing and understanding the effects of stimulation at different sites of the limbic circuitry is critical. This review focuses on the effects of deep brain stimulation on cognitive and affective functions and underlying neural circuits. Depending on the target site, DBS is thought to modulate activity in the motor, limbic or associative fronto-subcortical circuits. While aiming at normalizing altered activity of the specific network involved in the disease process, such as the motor network in movement disorders, there may be spread of the stimulation effect to other networks, such as limbic and associative networks, leading to cognitive and affective side effects. With DBS impact on associative fronto-subcortical networks critical for control of emotion, behaviour and cognition, side effects affecting executive functions may be observed. However, alterations in executive functions are not easily detected with traditional neuropsychological methods and the knowledge on the DBS effects on these functions is limited and calls for studies with more sensitive experimental methods. Furthermore, with many confounding factors influencing mental processes in patient populations treated with DBS, isolating the effect of DBS is challenging.Of the traditional neuropsychological measures, diminished verbal fluency is the most frequently reported test result that reflects diminished executive function performance due to subthalamic stimulation in Parkinson’s disease. Alterations in the efficacy of response inhibition, one of the executive functions, are also frequently reported across different stimulation targets and disorders. Periodically turning stimulation ”on” and ”off” while epilepsy patients treated with anterior thalamic nuclei (ANT) stimulation were performing an experimental executive function test, revealed diminished efficacy of response inhibition due to ANT-DBS. Diminished response inhibition relates to impulsivity, with potential untoward consequences in daily life. However, in subthalamic stimulation increased impulsivity was thought to relate to the treatment effect in Parkinson’s patients with release of the excessive subthalamic “brake” on motor, cognitive and emotional behaviour. DBS effects on affective functions relate to mood, motivated behaviour and emotion-attention interaction. Many of the DBS targets for treatment resistant depression reside in the brain’s reward circuitry. In addition to targeting reward circuitry for treatment of depression and obsessive compulsive disorder, influencing this circuitry holds some future promise for treating addiction. However, influencing the brain’s reward circuitry has potentially widespread and unexpected influences on motivated behaviour in general. One of the promising targets, the subgenual cortex, Brodmann area 25, with connections to many other regions implicated in depression, has been shown to be overactive in depression and deactivated in successful depression treatment. Targeting a key node in the depression network with DBS is thought to “reset” the network. DBS is an emerging treatment for a wide variety of severe neuropsychiatric disorders. Rigorous studies on its impact on mental functions with objective methods assessing both behaviour and brain physiology are needed. Behavioural and physiological biomarkers for DBS effects would make it possible to optimize DBS parameters and individualize treatment. Su omen Lääkärilehti 9/2015 vsk 70 546a