Eric Bardinet, Paul Sauleau, Brigitte Piallat, Patrick Chaynes, Pierre Burbaud, M-L Welter, Carine Karachi, Bernard Pidoux, Nicolas Langbour, Jerome Coste, A Teillant, Bertrand Devaux, Luc Mallet, S. Tezenas du Montcel, Michel Borg, S. Fernandez-Vidal, W.I.A. Haynes, Stephane Besnard, A Bastian, Jérôme Yelnik, Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Service de Neurologie [CHU Pitié-Salpêtrière], IFR70-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), CIC AP-HP (pitie-Salpetriere)/inserm, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire Mouvement Adaptation Cognition (MAC), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Physiologie et physiopathologie de la signalisation cellulaire (PPSC), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-CHU Bordeaux [Bordeaux]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Neuro-Imagerie de Recherche (CENIR), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Service de Neurochirurgie A [Clermont-Ferrand], CHU Clermont-Ferrand-CHU Gabriel Montpied [Clermont-Ferrand], CHU Clermont-Ferrand, INSERM U836, équipe 11, Fonctions cérébrales et neuromodulation, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Service de Neurologie [CHU Nice], Hôpital Pasteur [Nice] (CHU)-Centre Hospitalier Universitaire de Nice (CHU Nice), Neurophysiologie Clinique, Centre hospitalier universitaire de Poitiers (CHU Poitiers), Service des Explorations Fonctionnelles Neurologiques, Hôpital Pontchaillou-CHU Pontchaillou [Rennes], Service Neurochirurgie, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Centre Hospitalier Sainte-Anne (Paris), Service de Neurophysiologie [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Service de Neurochirurgie [Rangueil], CHU Toulouse [Toulouse]-Hôpital de Rangueil, CHU Toulouse [Toulouse], Département de Biostatistique, Santé Publique et Information Médicale [CHU Pitié-Salpêtrière] (BIOSPIM ), Service de Neurochirurgie [CHU Pitié-Salpêtrière], Fondation pour la Recherche sur le Cerveau grant 2008 APHP, P030422, the French 'Stimulation dans le Trouble Obsessionnel Compulsif (STOC)' Study Group, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-CHU Bordeaux [Bordeaux]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for NeuroImaging Research-Human MRI Neuroimaging core facility for clinical research [ICM Paris] (CENIR), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service des explorations fonctionnelles [CHU Rennes], CHU Pontchaillou [Rennes], Service Neurochirurgie [CHU Toulouse], Pôle Neurosciences [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), David, Olivier, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Service de Neurochirurgie [CHU Clermont-Ferrand], CHU Gabriel Montpied [Clermont-Ferrand], CHU Clermont-Ferrand-CHU Clermont-Ferrand, and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)
International audience; Functional and connectivity changes in corticostriatal systems have been reported in the brains of patients with obsessive-compulsive disorder (OCD); however, the relationship between basal ganglia activity and OCD severity has never been adequately established. We recently showed that deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN), a central basal ganglia nucleus, improves OCD. Here, single-unit subthalamic neuronal activity was analysed in 12 OCD patients, in relation to the severity of obsessions and compulsions and response to STN stimulation, and compared with that obtained in 12 patients with Parkinson's disease (PD). STN neurons in OCD patients had lower discharge frequency than those in PD patients, with a similar proportion of burst-type activity (69 vs 67%). Oscillatory activity was present in 46 and 68% of neurons in OCD and PD patients, respectively, predominantly in the low-frequency band (1-8 Hz). In OCD patients, the bursty and oscillatory subthalamic neuronal activity was mainly located in the associative-limbic part. Both OCD severity and clinical improvement following STN stimulation were related to the STN neuronal activity. In patients with the most severe OCD, STN neurons exhibited bursts with shorter duration and interburst interval, but higher intraburst frequency, and more oscillations in the low-frequency bands. In patients with best clinical outcome with STN stimulation, STN neurons displayed higher mean discharge, burst and intraburst frequencies, and lower interburst interval. These findings are consistent with the hypothesis of a dysfunction in the associative-limbic subdivision of the basal ganglia circuitry in OCD's pathophysiology.