基于实时脑电图检测的IED触发式经颅磁刺激可行性研究：癫痫样放电对经颅磁刺激诱发电位的影响

《Scientific Reports》：TMS timed to interictal epileptiform discharges

　　

摘要

非发作间期癫痫样放电（IEDs）是癫痫患者在两次发作之间发生的病理性高度同步脑电活动爆发。IEDs由难以预测的短暂脑状态引起，这使其成为依赖脑状态的刺激研究中的一个具有挑战性的神经生理学和病例技术问题。在IED发生初期施加刺激可能为理解癫痫网络提供启示，并优化神经刺激疗法。本研究评估了在两名患有中央颞区棘波自限性癫痫（SeLECTS）的儿童中实施IED触发式经颅磁刺激（TMS）的可行性，这是一种常见的儿童癫痫类型，其IEDs起源于运动皮层。使用癫痫专家标注的IED，对参与者的预录脑电图（EEG）数据进行卷积神经网络（CNN）训练。将该CNN整合到一个EEG处理流程中，实时将EEG片段分类为"IED"或"非IED"。通过该流程，在IED或非IED期间以交叉随机设计施加TMS脉冲。我们对产生IEDs的运动皮层和对侧运动皮层分别进行刺激，并检验IEDs对经颅磁刺激诱发电位（TEPs）的影响。本研究表明，TMS可以与IEDs进行时间同步，且在IED期间刺激时，TEP振幅会出现位点特异性增加。在靶向IED的TMS脉冲中，两名参与者分别有19%和39%的脉冲成功在IED期间送达。展望未来研究，我们提出了应对IED计时式TMS方法论挑战的方法，从而为实现癫痫研究与治疗中的依赖脑状态的TMS奠定基础。