癫痫患者大脑中与认知表现相关的“神经元雪崩”改变

人脑计划的新研究发现，在癫痫患者的大脑中，即使没有癫痫发作，也可以在大脑的静息状态活动中检测到大规模神经元激活的变化。非侵入性方法可能会导致一种新方法来辅助癫痫诊断。

分析管道的图形表示。图中的面板 (A) 表示来自静息态 EEG 的信号源重建，以及源活动阈值处理后的雪崩转换矩阵的后续生成。面板 (B) 说明了提取重要边和节点的 10,000 排列的统计过程。

诊断癫痫对患者来说可能是个问题，他们有时不得不长时间佩戴头盔和电极，等待癫痫发作的发生，以便临床医生可以用脑电图记录下来。或者，癫痫发作是人为诱发的，会引起不适。

新发现源于 Institut de Neurosciences des Systèmes（法国）、IRCCS E.Medea-La Nostra Famiglia（意大利）和帕多瓦大学普通心理学系（意大利）之间的合作。该研究发表在Epilepsia杂志上，比较了 37 名颞叶癫痫患者与健康对照者的高密度脑电图 (EEG)。

当大脑处于静止状态时，会不断产生自发的神经元激活波。它们的功能尚未完全了解，但它们似乎在大脑功能中发挥着重要作用。研究人员证明，即使在静息状态下，也有可能检测到所谓的大规模“神经元雪崩”传播模式的改变，这表明其在癫痫中的潜在诊断应用。这些神经元雪崩是由一组神经元的自发激活触发的，这些神经元随后以级联效应扩散到大脑的大片区域。

“我们的新方法能够通过简单地考虑大脑的基础功能组织来检测癫痫的相关特征，”Gian Marco Duma 和 Pierpaolo Sorrentino 解释说，他们分别是 IRCCS E.Medea 和马赛神经科学系统研究所的研究人员, 谁合作进行了这项研究。“即使没有发生癫痫发作，癫痫患者的大脑也会在全脑范围内的网络动力学中出现一些变化。因此我们认为可以通过观察非周期性、自发的神经元雪崩来检查动力学。 “

Duma 和 Sorrentino 说： “我们发现颞叶癫痫中神经元雪崩扩散的改变集中在那些对癫痫发作和扩散至关重要的大脑区域周围。”“这为一种新的初步诊断方法开辟了可能性，对于头皮脑电图无法检测到癫痫发作并且需要进行额外调查的疑难病例尤其重要。”

结果还发现了神经元雪崩扩散的改变与记忆力之间的联系，而记忆力通常在癫痫患者中受损。颞叶与记忆特别相关，静息状态下特定的传播模式可能会因癫痫而改变。“这一发现为我们提供了神经元雪崩的神经生理学和神经心理学相关性的进一步证据，”研究人员表示。