发现癫痫 “神秘网络”:从大脑异常与脑深部电刺激解锁特发性癫痫治疗新靶点

《Nature Communications》:

【字体: 时间:2025年03月25日 来源:Nature Communications

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  癫痫治疗难题待解,安徽医科大学等机构研究人员开展 “特发性全身性癫痫(IGE)网络” 研究。结合大脑异常坐标和脑深部电刺激(DBS)数据,确定 IGE 网络。该研究有助于理解 IGE 发病机制,为癫痫治疗提供潜在靶点,意义重大。

  癫痫,一种古老又神秘的脑部疾病,如同隐藏在大脑深处的 “定时炸弹”,随时可能发作,给患者的生活带来极大困扰。特发性全身性癫痫(Idiopathic Generalized Epilepsy,IGE)作为癫痫的一种常见类型,约占所有癫痫患者的三分之一。然而,目前对于 IGE 的认识还存在诸多谜团,比如其相关脑网络的具体位置在哪里,这个网络与治疗之间又有着怎样的关联,这些问题一直困扰着医学界。
为了揭开这些谜团,安徽医科大学等多家机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》杂志上,为我们认识和治疗 IGE 带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集上,通过系统检索相关文献,获取了 21 项研究中 540 例 IGE 患者和 778 例健康对照的神经影像学异常坐标数据 。利用激活可能性估计(Activation Likelihood Estimation,ALE)元分析,确定了不同研究中一致涉及的脑区。借助人类连接组和坐标网络映射(Coordinate Network Mapping)技术,识别出与 IGE 相关的脑网络 。还通过多模态验证,结合多种神经影像学模态和 DBS 数据,对所确定的网络进行验证。

研究结果主要包括以下几个方面:

  1. 系统搜索与坐标:研究人员经系统搜索,确定 20 篇文献中的 21 项独立研究符合要求,涉及多种 IGE 亚型。这些研究报告的神经影像学异常坐标(131 个坐标)在大脑中呈异质性分布,涉及多个脑区12
  2. ALE 元分析:ALE 元分析发现,双侧丘脑(包括前、内侧背侧和腹后外侧核)是不同研究中一致涉及的区域。不过,丘脑的坐标仅占总坐标数的 17%,表明还有更广泛的脑网络参与其中3
  3. 坐标网络映射:运用坐标网络映射技术,发现这些异质性分布的坐标连接到一个共同的脑网络,即 IGE 网络。该网络包含与辅助运动区(Supplementary Motor Area,SMA)、感觉运动皮层等区域的正性功能连接,以及与内侧额叶等区域的负性功能连接。并且,经过多种方法变化验证,该网络具有一致性45
  4. 多模态验证:IGE 网络与之前 ENIGMA 研究中确定的 IGE 结构异常区域以及癫痫样放电激活的脑区相吻合。同时,与局灶性癫痫相关的脑网络呈负相关,与头皮脑电图电极位置也存在特定的对应关系67
  5. 与躯体认知动作网络的关联:IGE 网络与躯体认知动作网络(Somato-Cognitive Action Network,SCAN)相关,与运动控制的中间效应器区域对齐,且与 SCAN 共享连接,与默认模式网络(Default Mode Network,DMN)呈负相关89
  6. 与脑深部电刺激的相关性:IGE 网络在丘脑中央中核(Centromedian Nucleus,CM)达到峰值,这一区域是治疗全身性癫痫的 DBS 靶点。对 21 例接受 CM-DBS 治疗的 IGE 患者分析发现,术后癫痫发作频率中位数降低 90%,DBS 电极位置与 IGE 网络在丘脑的地形相匹配1011
  7. 收敛的广义癫痫网络:IGE 网络与基于患者 DBS 位点和临床结果得出的 CM-DBS 网络在空间上相似,通过平均这两个网络得到了收敛的 IGE 网络1213

研究结论表明,研究人员成功识别出一个广义癫痫网络,它将 IGE 中异质性分布的脑异常与一个共同脑网络和减少全身性癫痫发作的 DBS 位点联系起来。该网络有助于理解 IGE 作为一种网络疾病的机制,解释癫痫发作的症状学,还能为脑刺激治疗确定潜在靶点,为未来临床试验提供指导。不过,研究也存在一些局限性,比如不同 IGE 亚型之间的差异有待进一步研究,脑异常与癫痫的因果关系尚不明确,样本量较小等问题。未来需要更多的前瞻性研究来解决这些问题。但无论如何,这项研究为癫痫的研究和治疗开辟了新的方向,有望在未来为癫痫患者带来更有效的治疗方案。
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