综述:颅内记录在癫痫中的应用:探索社会认知神经机制的新途径

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Current Neurology and Neuroscience Reports 4.8

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  这篇综述系统阐述了颅内脑电图(iEEG)和颅内电刺激(iES)技术在解析社会认知(尤其是心理理论ToM)神经机制中的突破性作用。作者指出,尽管功能磁共振(fMRI)已定位了社会认知网络的关键脑区(如TPJ、mPFC),但iEEG/iES凭借毫秒级时空分辨率与因果干预能力,首次揭示了ToM的层级加工时序(视觉皮层→颞顶区→内侧前额叶)和频率特异性耦合机制(如β波段同步性)。这些发现为癫痫等神经精神疾病的社会认知障碍提供了全新干预靶点。

  

颅内记录技术:打开社会认知研究的黑箱

传统fMRI研究虽已绘制社会认知的脑区图谱,但其秒级时间分辨率与相关性本质限制了对神经动态的解析。颅内记录技术通过植入电极直接监测癫痫患者脑电活动,以亚毫米空间精度和毫秒级时间尺度捕捉社会认知的神经密码。

技术革命:从临床工具到研究利器

iEEG/iES本是耐药性癫痫(DRE)术前评估的常规手段,却意外成为破解认知谜题的钥匙。临床常用的两种技术——皮层脑电图(ECoG)和立体定向脑电图(sEEG)——分别通过皮层表面网格电极和深部电极,实现从δ波(1-3Hz)到高频宽带活动(HFB, 70-180Hz)的全频段记录。当配合50Hz电刺激时,iES能可逆地干扰特定脑区功能,建立因果性脑区-行为关联。

时空解码:重构心理理论的神经剧本

突破性iEEG研究首次捕捉到ToM的加工时序:自我-他人特质判断任务中,HFB活动如舞台追光般从视觉皮层(100ms)经颞顶交界区(300ms)最终汇聚于内侧前额叶(460ms)。有趣的是,思考他人时dmPFC激活持续时间显著长于自我参照,这颠覆了fMRI"强度差异"的传统解读,提示血流信号可能反映的是神经活动的"时长编码"。

在共情研究中,疼痛观察引发IFG的高频γ爆发(70-150Hz),随后前岛叶(AI)的β振荡(15-35Hz)如接力赛般依次激活ACC(180ms)和杏仁核(370ms)。这些区域通过β波段相位-振幅耦合形成"神经对话",揭示出情感共鸣的频谱密码。

因果拼图:电刺激定位社会脑枢纽

iES研究像精准的"脑部探针",证实右额下回(IFG)及其白质连接(如弓状束SLF/AF)是心理理论的必要枢纽。刺激这些区域会特异性损害"读眼识心"任务(RMET)表现,却不影响基础认知功能。这为神经外科的脑保护策略提供了新维度——除了传统语言区,社会认知网络也需纳入"禁区"清单。

临床转化:从机制到干预

癫痫患者常表现出ToM和共情缺陷,这与异常高频振荡(HFOs)和网络失同步密切相关。iEEG揭示的频谱特征(如杏仁核θ-γ耦合异常)可能成为神经调控疗法(如响应性神经刺激RNS)的新靶点。当前挑战在于将实验室发现转化为标准化术前评估流程,让社会认知保护与 seizure control 获得同等重视。

范式创新:行为评估的金标准

经典ToM任务在颅内研究中焕发新生:

  • RMET:对额叶癫痫(FLE)患者敏感度最高(得分低于正常2-3SD)
  • 错误信念任务:右颞叶癫痫(rTLE)患者表现最差(η2=0.24)
  • 失言检测:预测社交功能的最佳指标(r=0.48)

未来研究需整合多模态数据,建立从分子异常到网络紊乱再到行为缺陷的完整病理链条。正如作者强调:"社会认知障碍是癫痫被忽视的共病,而颅内技术正为其点亮诊断与治疗的新曙光。"

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