内侧颞叶癫痫脑缺省模式网络改变的研究
【摘要】 目的 探讨内侧颞叶癫痫脑缺省模式网络改变。方法 2009年1月至2011年1月诊治的内侧颞叶癫痫患者36例为观察组，选取同期健康体检人员40例为对照组进行脑缺省模式网络检测。结果 均获得到典型的脑DMN的统计参数图,暖色区：内在脑DMN 中mTLE患者比正常人连接度增强, 外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度减弱。冷色区：外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度增强的区域。结论 内侧颞叶癫痫患者的脑缺省模式网络受到不同效果的影响,在癫痫的发生发展中起着重要和复杂的作用。在一定程度上揭示了内侧颞叶癫痫患者行为学表现的内在神经机制。
【关键词】
内侧颞叶癫痫；脑缺省模式网络改变；研究
癫癫是一种常见脑疾病, 主要以神经电发放异常引起暂时性大脑功能紊乱为特征。内侧颞叶癫痫(mesial temporal lobe epilepsy, mTLE)是最常见的难治性复杂部分性癫痫, 多于青少年期发病。脑电联合功能磁共振成像(electroencephalography functional magnetic resonance imaging, EEGfMR I)及脑缺省模式网络(default mode network, DMN)是最新的对癫痫进行研究的方法，我们应用上述方法对内侧颞叶癫痫进行研究，现汇报如下。
, 百拇医药
1 资料与方法
1.1 一般资料 本组病例来自2009年1月至2011年1月诊治的内侧颞叶癫痫患者36例，其中男19例，女17例；年龄19~48岁，平均26.3岁。所有病例均符合国际抗癫痫联盟2001年诊断标准进行癫痫发作类型及综合征分型[1]，均为海马硬化,而其他脑结构无明显异常。癫痫发作为全身性发作7例,部分性(包括单纯性和复杂性部分发作)发作者24例，部分继发全身发作或部分间或全身发作者5例。
1.2 方法
1.2.1 分组 将内侧颞叶癫痫患者36例为观察组，选取同期健康体检人员40例为对照组，两组在年龄、性别、上无差异性，临床具有可比性。
1.2.2 检查方法 采用GE2Signa 1.5T超导MR扫描仪进行结构像与功能像数据采集。数据采集时,用海绵垫固定受试者头部,平卧,嘱其平静放松,闭目并保持清醒状态。结构像采用T1 液体衰减反转恢复序列(FLA IR), TR 2200 ms, TE 24 ms,层厚4 mm,间距0.5 mm,平行前后联合水平行全脑扫描,共23层。静息态功能像采集采用基于梯度回波的平面回波(GRE2EP I)序列, TR 2000 ms, TE 40 ms,翻转角80°,每次采集250个时间点,采集方位与结构像相同。首先使用SPM2 对fMRI 数据进行预处理。使用GIFT 软件对患者和正常对照者数据分别进行个体独立成分分析(independent component analysis, ICA),分离50 个成分,对各个独立成分结果归一化为Z 值,得到50 个 序列,用一个模板匹配程序选择与DMN 标准模板最匹配的成分，定义为拟合度值。拟合度值最大的成分作为最匹配的成分,即可认为该成分是DMN。
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2 结果
观察组及对照组者均获得到典型的脑DMN的统计参数图,暖色区：内在脑DMN 中mTLE患者比正常人连接度增强, 外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度减弱。冷色区：外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度增强的区域。
观察组与对照组比较,观察组连接度增强区域分布在以扣带回前部为中心的腹侧大脑,而连接度减弱的区域分布在以部分扣带回后部为中心的背侧大脑区域。
3 讨论
内侧颞叶癫痫病理改变有萎缩、肿瘤、先天异常和外伤后改变。以海马病变最显著, 占50%~83%, 表现海马硬化, 有选择性的中间神经元成分丢失, 其他神经元轴突异常发芽, 硬化海马内及周围神经元重新组合与癫痫发作有关。
脑电图和功能磁共振同步联合成像(EEGfMRI)是近年来迅速发展的一种神经影像学研究方法，在脑电图监测发现异常脑电活动的既定时间内记录功能性核磁共振的影像学信号改变[2]。它基于脑电图记录信息及无创性脑成像，通过检测癫痫事件相关的血流动力学变化间接地反映神经元活动，兼具EEG 高时间分辨力和fMRI 高空间分辨力的优点，是研究自发性脑电活动相关血流动力学变化的有效工具[3]。这一技术的核心之一是血氧水平依赖的功能效应，把兴奋脑组织显示为BOLD 信号升高(正性激活)。fMRI 测量的是脑内高代谢活动，可能存在小部分高度同步性神经元集群引起EEG 改变而不伴有代谢升高的情况。
, http://www.100md.com
脑缺省模式网络(DMN)对于维持人脑认知、警觉等功能具有重要作用；静息状态下,部分脑区如后扣带回(posterior cingulate cortex, PCC) 、楔前叶(precuneus) 、腹侧前扣带回(ventral anterior cingulated cortex, vACC)) 及内侧前额叶(medial prefrontal cortex,MPFC)组成的脑DMN,表现为高耗能的神经元活动状态,即激活状态;而各感觉、运动、语言等生理功能脑区则处于低能耗状态,即所谓负激活状态[4]。当大脑接受外在任务刺激时,即由内省状态转向任务导向状态,相应的生理功能区呈现为高反应状态,而脑DMN区则转为负激活状态,即所谓缺省模式挂起，现在认为,该网络是大脑用来维持对内外环境警觉监测、自我认知评价等。许多脑异常状态,如阿尔茨海默病、儿童注意缺陷多动障碍、精神分裂症患者的脑DMN 发生改变。研究发现,癫痫发作会引起脑DMN 的改变,已成为研究癫痫脑功能的热点。
同步性EEGfMRI 作为一种无创性脑成像技术，已经被广泛应用于局灶性癫间患者的癫间灶定位和功能连接的研究。EEG fMRI 技术在癫痫脑缺省模式网络的研究中具有重要的作用。这种技术能够无创的提供在整个大脑皮层以及皮层下区域中究竟哪些皮层或者核团参与了癫痫的起源和传播过程, 也就是确定癫痫灶的位置和播散路径[5]。
, 百拇医药
总之，内侧颞叶癫痫患者的脑缺省模式网络受到不同效果的影响，在癫痫的发生发展中起着重要和复杂的作用。在一定程度上揭示了内侧颞叶癫痫患者行为学表现的内在神经机制。
参 考 文 献
[1] 谭启富,李龄,吴承远,等. 癫痫外科学. 北京:人民卫生出版社, 2006: 122134.
[2] 张碧云,陈自谦,李铭山. 正电子发射断层成像技术和功能磁共振成像技术在中枢神经系统中的应用进展. 医学研究生学报, 2008, 21 (2):210214.
[3] 朱建国, 卢光明, 张艳. 脑电功能磁共振同步联合对发作间期颞叶癫痫的研究. 临床放射学杂志, 2009, 28(5): 597600.
[4] 张志强,卢光明,田蕾,等. 脑电联合同步功能MR I在局灶性癫痫检测中的应用价值.中华放射学杂志, 2007, 41(10):11581160.
[5] 李凌, 程识君, 雷旭, 等. 功能磁共振和脑电神经成像技术与大脑刺激相结合的研究进展. 生物化学与生物物理进展, 2010,37(9): 11881194., 百拇医药(杨晓阳)
【关键词】
内侧颞叶癫痫；脑缺省模式网络改变；研究
癫癫是一种常见脑疾病, 主要以神经电发放异常引起暂时性大脑功能紊乱为特征。内侧颞叶癫痫(mesial temporal lobe epilepsy, mTLE)是最常见的难治性复杂部分性癫痫, 多于青少年期发病。脑电联合功能磁共振成像(electroencephalography functional magnetic resonance imaging, EEGfMR I)及脑缺省模式网络(default mode network, DMN)是最新的对癫痫进行研究的方法，我们应用上述方法对内侧颞叶癫痫进行研究，现汇报如下。
, 百拇医药
1 资料与方法
1.1 一般资料 本组病例来自2009年1月至2011年1月诊治的内侧颞叶癫痫患者36例，其中男19例，女17例；年龄19~48岁，平均26.3岁。所有病例均符合国际抗癫痫联盟2001年诊断标准进行癫痫发作类型及综合征分型[1]，均为海马硬化,而其他脑结构无明显异常。癫痫发作为全身性发作7例,部分性(包括单纯性和复杂性部分发作)发作者24例，部分继发全身发作或部分间或全身发作者5例。
1.2 方法
1.2.1 分组 将内侧颞叶癫痫患者36例为观察组，选取同期健康体检人员40例为对照组，两组在年龄、性别、上无差异性，临床具有可比性。
1.2.2 检查方法 采用GE2Signa 1.5T超导MR扫描仪进行结构像与功能像数据采集。数据采集时,用海绵垫固定受试者头部,平卧,嘱其平静放松,闭目并保持清醒状态。结构像采用T1 液体衰减反转恢复序列(FLA IR), TR 2200 ms, TE 24 ms,层厚4 mm,间距0.5 mm,平行前后联合水平行全脑扫描,共23层。静息态功能像采集采用基于梯度回波的平面回波(GRE2EP I)序列, TR 2000 ms, TE 40 ms,翻转角80°,每次采集250个时间点,采集方位与结构像相同。首先使用SPM2 对fMRI 数据进行预处理。使用GIFT 软件对患者和正常对照者数据分别进行个体独立成分分析(independent component analysis, ICA),分离50 个成分,对各个独立成分结果归一化为Z 值,得到50 个 序列,用一个模板匹配程序选择与DMN 标准模板最匹配的成分，定义为拟合度值。拟合度值最大的成分作为最匹配的成分,即可认为该成分是DMN。
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2 结果
观察组及对照组者均获得到典型的脑DMN的统计参数图,暖色区：内在脑DMN 中mTLE患者比正常人连接度增强, 外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度减弱。冷色区：外在网络中mTLE患者比正常人负向连接度增强的区域。
观察组与对照组比较,观察组连接度增强区域分布在以扣带回前部为中心的腹侧大脑,而连接度减弱的区域分布在以部分扣带回后部为中心的背侧大脑区域。
3 讨论
内侧颞叶癫痫病理改变有萎缩、肿瘤、先天异常和外伤后改变。以海马病变最显著, 占50%~83%, 表现海马硬化, 有选择性的中间神经元成分丢失, 其他神经元轴突异常发芽, 硬化海马内及周围神经元重新组合与癫痫发作有关。
脑电图和功能磁共振同步联合成像(EEGfMRI)是近年来迅速发展的一种神经影像学研究方法，在脑电图监测发现异常脑电活动的既定时间内记录功能性核磁共振的影像学信号改变[2]。它基于脑电图记录信息及无创性脑成像，通过检测癫痫事件相关的血流动力学变化间接地反映神经元活动，兼具EEG 高时间分辨力和fMRI 高空间分辨力的优点，是研究自发性脑电活动相关血流动力学变化的有效工具[3]。这一技术的核心之一是血氧水平依赖的功能效应，把兴奋脑组织显示为BOLD 信号升高(正性激活)。fMRI 测量的是脑内高代谢活动，可能存在小部分高度同步性神经元集群引起EEG 改变而不伴有代谢升高的情况。
, http://www.100md.com
脑缺省模式网络(DMN)对于维持人脑认知、警觉等功能具有重要作用；静息状态下,部分脑区如后扣带回(posterior cingulate cortex, PCC) 、楔前叶(precuneus) 、腹侧前扣带回(ventral anterior cingulated cortex, vACC)) 及内侧前额叶(medial prefrontal cortex,MPFC)组成的脑DMN,表现为高耗能的神经元活动状态,即激活状态;而各感觉、运动、语言等生理功能脑区则处于低能耗状态,即所谓负激活状态[4]。当大脑接受外在任务刺激时,即由内省状态转向任务导向状态,相应的生理功能区呈现为高反应状态,而脑DMN区则转为负激活状态,即所谓缺省模式挂起，现在认为,该网络是大脑用来维持对内外环境警觉监测、自我认知评价等。许多脑异常状态,如阿尔茨海默病、儿童注意缺陷多动障碍、精神分裂症患者的脑DMN 发生改变。研究发现,癫痫发作会引起脑DMN 的改变,已成为研究癫痫脑功能的热点。
同步性EEGfMRI 作为一种无创性脑成像技术，已经被广泛应用于局灶性癫间患者的癫间灶定位和功能连接的研究。EEG fMRI 技术在癫痫脑缺省模式网络的研究中具有重要的作用。这种技术能够无创的提供在整个大脑皮层以及皮层下区域中究竟哪些皮层或者核团参与了癫痫的起源和传播过程, 也就是确定癫痫灶的位置和播散路径[5]。
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总之，内侧颞叶癫痫患者的脑缺省模式网络受到不同效果的影响，在癫痫的发生发展中起着重要和复杂的作用。在一定程度上揭示了内侧颞叶癫痫患者行为学表现的内在神经机制。
参 考 文 献
[1] 谭启富,李龄,吴承远,等. 癫痫外科学. 北京:人民卫生出版社, 2006: 122134.
[2] 张碧云,陈自谦,李铭山. 正电子发射断层成像技术和功能磁共振成像技术在中枢神经系统中的应用进展. 医学研究生学报, 2008, 21 (2):210214.
[3] 朱建国, 卢光明, 张艳. 脑电功能磁共振同步联合对发作间期颞叶癫痫的研究. 临床放射学杂志, 2009, 28(5): 597600.
[4] 张志强,卢光明,田蕾,等. 脑电联合同步功能MR I在局灶性癫痫检测中的应用价值.中华放射学杂志, 2007, 41(10):11581160.
[5] 李凌, 程识君, 雷旭, 等. 功能磁共振和脑电神经成像技术与大脑刺激相结合的研究进展. 生物化学与生物物理进展, 2010,37(9): 11881194., 百拇医药(杨晓阳)