Deep brain stimulation for Parkinson's disease: electropermeabilization and activation

Deep brain stimulation, DBS, is an accepted technique for the treatment of Parkinson's disease. DBS affects the electrical functions of neurons, but exactly how it alters those functions is not clearly explained. An electrical model is determined to simulate treatment with DBS of the sub thalamic nucleus. This model shows the difference in electrical fields between the inside and the outside the neurons. The generated electrical field near the electrodes is high enough to perform an electropermeabilization of the cell membranes, which most likely blockade normal nerve pulses or reduce the nerve impulse speed. Further away from the electrodes activation of large axons is performed.

RésuméLa stimulation profonde du cerveau est une technique pour le traitement de la maladie de Parkinson. Elle affecte les fonctions électriques des neurones, mais la façon dont sont altérées ces fonctions n'est pas clairement expliquée. Un modèle électrique est proposé pour simuler le traitement par DBS du noyau thalamique secondaire. Ce modèle met en évidence la différence de champ électrique entre l'intérieur et l'extérieur des neurones. Le champ électrique produit près des membranes cellulaires doit être assez élevé pour permettre leur électroperméabilisation, avec pour effet de bloquer les impulsions du nerf normal ou de réduire la vitesse de l'influx nerveux. Plus loin des électrodes, l'effet consiste en l'activation de grands axones.