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颞叶癫痫患者与健康个体面孔和词汇编码功能的多体素模式分析及其在手术规划中的应用价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月07日 来源:Epilepsy & Behavior 2.3
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本研究针对颞叶癫痫(TLE)患者术后记忆衰退预测难题,采用多体素模式分析(MVPA)技术,对比分析海马硬化(HS)患者与健康人群在面孔和词汇编码任务中的fMRI激活模式差异。研究发现双侧内侧颞叶及偏侧化外侧颞叶参与记忆编码,且HS患者存在分类准确率(CA)降低现象,为个体化手术路径规划提供新思路,对减少癫痫手术认知并发症具有重要临床意义。
记忆是人类认知的核心功能,但颞叶癫痫(TLE)患者常面临记忆编码障碍的困扰,尤其是接受前颞叶切除术(ATLR)后,高达40%的患者会出现语言记忆衰退。传统研究采用单变量分析(UVA)孤立考察单个体素活动,而忽视了神经网络协同工作的本质。更棘手的是,当前临床依赖的"材料特异性记忆框架"预测模型存在明显局限——右颞叶切除术后竟有20%患者出现视觉记忆下降,左颞叶病变切除后也报告语言记忆障碍。这些矛盾现象暗示,记忆编码可能更符合"任务特异性"的分布式网络模型。
为破解这一临床难题,Pegah Khosrapanah团队在《Epilepsy》发表创新研究,首次系统比较41例海马硬化(HS)患者与22名健康人在面孔/词汇编码任务中的多体素模式分析(MVPA)特征。研究采用3T fMRI采集数据,通过支持向量机(SVM)分类器分析内侧颞叶(MTL)和外侧颞叶6个子区的激活模式,创新性地采用二项累积分布确定各组分类准确率(CA)的随机阈值。
3.1 神经心理学表现
行为学数据显示,无论左/右HS患者,其面孔和词汇识别准确率均显著低于健康组,且右HS患者在视觉学习任务中表现更差,印证了TLE患者广泛的认知损害。
3.4-3.6 面孔编码的神经表征
健康组展现出双侧内侧颞叶和右侧优势的外侧颞叶激活,其中梭状回(FG)和右侧颞上回(STG)CA值最高。而HS患者出现双侧海马旁回(PHG)CA降低,左HS患者还伴有海马(HC)活动减弱,右HS患者则表现为右侧颞中回(MTG)特异性损伤。
3.12-3.14 词汇编码的神经重组
健康组呈现左半球优势激活,左颞中回(MTG)CA达79%。右HS患者出现双侧外侧颞叶功能损害,而左HS患者仅左STG受损,其左FG甚至表现出代偿性高激活,这种不对称损伤模式解释了为何右HS患者也出现语言记忆障碍。
4.1 面孔处理的网络崩溃
研究发现FG作为"核心枢纽"在所有组别均保持高CA,但HS患者PHG和颞叶新皮质的广泛连接断裂,这与先前提出的"前颞叶-梭状回"面孔处理通路理论相符。特别值得注意的是,个体CA值的离散分布提示HS患者可能存在差异化重组策略。
4.2 词汇编码的梯度特征
左HS患者保留的左FG高活性可能反映后部MTL的代偿机制,而右HS患者的双侧损伤则凸显了语言网络的广泛性。这与电皮质造影(ECoG)研究发现的"前部语义枢纽"理论形成互补,说明词汇编码存在前(语义)-后(感知)功能梯度。
这项研究从根本上挑战了传统的"左语言右视觉"定位观念,首次通过MVPA揭示:
1)记忆编码依赖双侧MTL与偏侧化新皮质的协同网络
2)HS导致远隔脑区功能重组而不仅是局部损伤
3)FG是跨模态编码的关键枢纽
这些发现为精准手术规划提供新靶点——通过术前MVPA制图,可优化激光间质热疗(LiTT)轨迹设计,避免损伤关键编码节点。未来研究将进一步验证个体化MVPA图谱对术后记忆衰退的预测效能,推动癫痫手术进入"认知保护"的新时代。
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