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基于立体定向脑电图的癫痫发作起始模式灰质与网络异常映射研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月06日 来源:Neurobiology of Disease 5.1
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针对内侧颞叶癫痫(MTLE)患者不同发作起始模式(SOPs)的形态学与网络差异机制不明问题,首都医科大学宣武医院团队通过体素形态学分析(VBM)和个体化结构协变网络(IDSCNs)技术,发现HYP(超同步)与LVF(低电压快波)模式存在差异化的灰质体积(GMV)异常和网络重构特征,证实IDSCNs对手术预后的预测价值优于传统形态学指标,为MTLE精准分型及个体化治疗提供新思路。
癫痫作为神经系统常见疾病,内侧颞叶癫痫(MTLE)因其高耐药性成为临床难点。传统观点认为MTLE源于内侧颞叶结构病变,但随着立体定向脑电图(SEEG)技术的普及,研究者发现超同步(HYP)和低电压快波(LVF)这两种截然不同的发作起始模式(SOPs)提示MTLE可能存在更复杂的发病机制。然而,这两种模式背后的脑结构改变与神经网络差异始终是未解之谜,更关键的是,这些差异是否影响手术预后仍无定论。
首都医科大学宣武医院神经外科团队在《Neurobiology of Disease》发表的研究中,创新性地结合体素形态学分析(VBM)和个体化结构协变网络(IDSCNs)技术,对55例MTLE患者和37名健康对照进行多维度分析。研究团队通过高分辨率MRI和SEEG记录获取数据,采用AAL3脑图谱分区提取灰质体积,运用Liu等提出的样本特异性网络扰动算法构建IDSCNs,并通过网络基统计(NBS)和层次聚类揭示不同SOPs的神经生物学特征。
3.1 临床与人口学特征
研究纳入的55例MTLE患者中,HYP组(26例)与LVF组(29例)在人口学特征上无显著差异,但HYP组局灶性进展为双侧强直阵挛发作(FBTCS)比例显著更高(88.5% vs 48.3%),而LVF组每月发作频率更高(14.6±20.2 vs 6.1±6.5次)。
3.2 体素形态学分析
VBM结果显示:HYP患者主要表现为患侧海马、岛叶及双侧基底节萎缩,伴对侧中央前回等区域代偿性肥大;LVF患者则呈现患侧尾状核萎缩和眶额叶肥大,但内侧颞叶结构未见显著异常。这种差异提示HYP可能代表经典海马硬化型MTLE,而LVF更接近MRI阴性亚型。
3.3 IDSCN异常模式
网络分析发现:HYP组异常连接集中于患侧海马-双侧壳核增强连接及对侧顶叶-边缘系统减弱连接;LVF组则以患侧梭状回为核心节点,与双侧壳核连接增强而与顶下回连接减弱。特别值得注意的是,HYP组表现出广泛的双半球网络紊乱,而LVF异常更多局限于患侧。
3.4 层次聚类结果
通过Ward连锁法将患者分为6个网络亚型,其中4个亚型明显偏向特定SOPs(χ2检验p<0.05),证实SOPs与特定网络构型存在生物学关联。例如以海马-壳核连接为特征的亚型主要包含HYP患者,而以梭状回-顶叶连接为特征的亚型则多为LVF患者。
3.5 预后预测价值
研究发现IDSCN指标对手术预后的预测效能显著优于GMV指标:HYP组中患侧杏仁核-对侧顶上回连接(AUC=0.910)是预后最佳预测因子;LVF组中患侧眶额叶-对侧枕下回连接(AUC=0.923)最具预测价值。
讨论部分指出,该研究首次系统揭示了SOPs作为MTLE生物学分型标志物的潜力:HYP模式对应经典海马硬化伴广泛网络重组,LVF模式则体现以梭状回为核心的非典型网络异常。临床意义在于:(1)IDSCN可识别传统影像学难以检测的个体化网络异常;(2)SOPs分型可指导手术策略选择,如LVF患者可能需要扩大切除至梭状回;(3)网络指标为预后评估提供客观依据。研究局限性包括样本量需扩大验证,以及未来可整合功能影像等多模态数据。
这项研究通过创新性应用IDSCN技术,不仅深化了对MTLE异质性的认识,更推动癫痫诊疗向"精准分型-个体化网络评估-预后预测"的范式转变,为神经调控靶点选择和手术方案优化提供了重要理论依据。
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