郭佳慧,吳瓊*,高陽,趙鶴,謝生輝,李波,王少彧,張華鵬,王椏楠
癲癇是指腦部神經(jīng)元高度同步化異常放電導(dǎo)致的臨床綜合征[1],是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一,具有發(fā)作性、反復(fù)性、短暫性、刻板性的臨床特點。癲癇可在任何年齡發(fā)病[2],但其好發(fā)人群呈雙峰分布,5~9 歲為一個高峰,80 歲左右為第二個高峰,目前認(rèn)為癲癇患病率并無性別差異[3]。癲癇的分類廣泛,根據(jù)發(fā)作類型分為局灶性起始、全面性起始和起始不明。部分癲癇患者經(jīng)常規(guī)MRI 檢查并無異常,其診斷性電特征在發(fā)作間期也不會出現(xiàn)[4-5],如難治性癲癇(intractable epilepsy, ITE),其具有常規(guī)藥物治療無效且經(jīng)常規(guī)MRI檢查顱內(nèi)無明確致癇灶的特點,這給癲癇的臨床診斷帶來了困難。靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI 發(fā)現(xiàn)不了的異常局部腦活動和異常功能連接(function connection, FC),是定位癲癇病灶的有效方法。除了定位癲癇病灶外,rs-fMRI 還是探究癲癇致病機(jī)制的有效方法,局部腦區(qū)的功能異常,腦區(qū)間的FC 以及網(wǎng)絡(luò)間的交互障礙都參與癲癇起病。此外,癲癇往往伴隨著記憶、語言、注意力和執(zhí)行力缺陷等認(rèn)知障礙。大量研究表明癲癇行為學(xué)與靜息態(tài)功能指標(biāo)相關(guān),確定這些障礙的機(jī)制將有助于患者的管理和治療。rs-fMRI的圖像對比度依賴基于血氧水平(blood oxygenation level dependent, BOLD)的信號變化,其原理是局部神經(jīng)元活動導(dǎo)致該區(qū)域的耗氧和血流量增加,進(jìn)而引起局部氧合血紅蛋白比例增加,而具有順磁性的脫氧血紅蛋比例下降,從而引起T2WI信號增高[6]。
目前基于rs-fMRI 的常用數(shù)據(jù)分析方法有低頻振幅(amplitude of low frequency fluctuation, ALFF)、局部一致性(regional homogeneity, ReHo)、FC和圖論分析。本文將對rs-fMRI 的各種分析方法在癲癇中的應(yīng)用作一綜述,為癲癇的病理生理機(jī)制及術(shù)前定位、治療提供重要參考。
ALFF 可以測量感興趣腦區(qū)的BOLD 信號波動,從而反映相應(yīng)腦區(qū)神經(jīng)元自發(fā)活動的強(qiáng)弱[7]。大量研究報道了顳葉癲癇患者存在額葉、顳葉及默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network, DMN)內(nèi)部腦區(qū)的局部活動異常[8-10]。額葉與高級認(rèn)知功能有關(guān),是穩(wěn)定記憶鞏固、檢索的重要腦區(qū),額葉功能異??赡苁前d癇患者執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)、處理信息、集中注意力等方面表現(xiàn)出問題的原因。
ZHANG 等[11]采用ALFF 和獨立成分分析方法(independent component analysis, ICA)對顳葉癲癇患者進(jìn)行了為期兩年的隨訪,研究發(fā)現(xiàn)顳葉癲癇患者在基線時ALFF 值減低區(qū)位于右側(cè)額中回并且此處的ALFF 值與執(zhí)行控制功能受損及病程之間存在顯著的負(fù)相關(guān),額中回區(qū)域性ALFF的降低可能是患者執(zhí)行功能受損的原因。與基線相比,隨訪時癲癇患者左側(cè)額內(nèi)側(cè)回的ALFF值升高,且執(zhí)行功能障礙在隨訪期間未觀察到進(jìn)行性惡化,這與QIN等[12]的研究發(fā)現(xiàn)一致,可能是抗癲癇藥物的使用減少了癲癇發(fā)作的頻率和發(fā)作的持續(xù)時間,進(jìn)而改善了癲癇患者的認(rèn)知功能。也可能是額內(nèi)側(cè)回在執(zhí)行控制障礙中發(fā)揮著重要作用,隨訪中執(zhí)行功能沒有進(jìn)一步惡化是由于額內(nèi)側(cè)回的代償性重組。對于該解釋有待于未來的研究。
在癲癇中除了額葉功能受損,邊緣系統(tǒng)的易感性也被反復(fù)提及[13-14]。YANG 等[15]發(fā)現(xiàn)耐藥性顳葉癲癇患者存在邊緣系統(tǒng)的局部腦活動異常以及DMN的功能障礙。邊緣系統(tǒng)的易感性可能與其在解剖上接近顳葉有關(guān),也可能因為丘腦在全面性和局灶性癲癇的病理機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。如有研究表明深部腦刺激丘腦前核可治療局灶性癲癇發(fā)作,刺激丘腦正中核可治療全面性癲癇發(fā)作[16]。此外余倩倩等[17]報道兒童失神性性癲癇患者的丘腦ALFF 和FC密度失耦合,即雙側(cè)丘腦ALFF升高而功能連接密度降低。FC密度是通過測量腦內(nèi)每個體素與其他體素的平均FC 強(qiáng)度,進(jìn)而體現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在全腦的重要性的指標(biāo)。該研究中雙側(cè)丘腦ALFF 升高提示丘腦的神經(jīng)元自發(fā)活動增多,F(xiàn)C 密度降低可能是由于丘腦整合功能減弱,致使與其他腦區(qū)對癲癇活動反應(yīng)的BOLD 信號不同步。這表明丘腦在失神發(fā)作的病理生理機(jī)制中起著重要作用。此外丘腦與邊緣系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵節(jié)點,如海馬體和杏仁核,在解剖學(xué)上接近并緊密互連[18]。
ALFF 易受生理噪聲的影響,因此2008 年ZOU等[19]在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),提出了分?jǐn)?shù)ALFF(fractional ALFF, fALFF)。fALFF 可以抑制腦池和腦室的生理噪聲影響[15],直接反映靜息狀態(tài)下依賴于血氧水平和腦組織代謝變化的信號,提高檢測局部自發(fā)腦活動的敏感性和特異性[19]。fALFF 在癲癇的研究中主要圍繞以下三方面開展,首先是對癲癇病理生理機(jī)制的研究:CHEN 等[20]對伴中央顳區(qū)棘波的自限性局灶性癲癇的fALFF 研究發(fā)現(xiàn),智商評分與左側(cè)紋狀體的fALFF 值呈正相關(guān)。目前普遍認(rèn)為紋狀體在癲癇放電的調(diào)制、調(diào)節(jié)和傳播中發(fā)揮重要作用,這進(jìn)一步突出了紋狀體在癲癇放電中的重要作用。研究還發(fā)現(xiàn)感覺區(qū)域的兩條通路:腹側(cè)通路和背側(cè)通路神經(jīng)元活動下降,這可能解釋了癲癇患者感覺運(yùn)動異常的臨床癥狀(如感覺異常、口腔、下面部和手的強(qiáng)直或陣攣活動、流口水和構(gòu)音障礙)。其次是對癲癇藥物治療機(jī)制的研究。YAN 等[21]在研究兒童失神性癲癇時發(fā)現(xiàn)基線fALFF 異常的腦區(qū)在抗癲癇藥物治療后出現(xiàn)fALFF 反彈,即這些區(qū)域的自發(fā)腦活動強(qiáng)度正?;4送?,丘腦fALFF 的升高與癲癇發(fā)作頻率的改善呈顯著正相關(guān)。LI等[22]發(fā)現(xiàn)全身性強(qiáng)直陣攣發(fā)作和局灶性雙側(cè)強(qiáng)直陣攣發(fā)作的局部腦活動變化有差異,其中全身性強(qiáng)直陣攣發(fā)作組右側(cè)中央后回和中央前回的fALFF 和ReHo 值均低于局灶性雙側(cè)強(qiáng)直陣攣發(fā)作組。這可能有助于這兩種癲癇亞型的分類以及對癲癇不同亞型疾病機(jī)制的理解。
總之,ALFF 是一種廣泛應(yīng)用于癲癇早期研究的基本方法,已經(jīng)確認(rèn)了與癲癇、認(rèn)知障礙和治療相關(guān)的關(guān)鍵腦區(qū)功能異常。然而,需要注意的是,早期研究普遍面臨樣本量不足和分組不細(xì)的問題。未來的大樣本和亞型分析將提供更為穩(wěn)定和特異的結(jié)果。
ReHo是一種通過計算體素與其鄰近體素的時間序列的相關(guān)性來評價不同腦區(qū)神經(jīng)活動的同步性的方法[23]。在特發(fā)性全身性癲癇伴全身強(qiáng)直陣攣發(fā)作研究中發(fā)現(xiàn)左額葉的ReHo 減低[24]。在CHANG 等[25]的研究中也發(fā)現(xiàn)以發(fā)作性驚恐為表現(xiàn)的顳葉癲癇患者右側(cè)額中回的ReHo 降低,額中回屬于背外側(cè)前額葉皮層,它是調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點,與運(yùn)動抑制、工作記憶、推理和復(fù)雜認(rèn)知相關(guān)。且有研究發(fā)現(xiàn)額中回與抑郁、焦慮等情緒相關(guān)[26],右側(cè)額中回ReHo 的降低可能提示背外側(cè)前額葉皮層激活不足,這可能是顳葉癲癇伴驚恐發(fā)作患者出現(xiàn)情緒障礙和運(yùn)動障礙的原因。以上研究進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了額葉在癲癇發(fā)作中的重要作用。關(guān)于迷走神經(jīng)刺激器減少癲癇發(fā)作的具體機(jī)制尚不清楚,針對此問題ZHU 等[27]用ReHo研究了迷走神經(jīng)刺激對耐藥性癲癇患者自發(fā)性局部腦活動的影響,研究把患者進(jìn)行迷走神經(jīng)刺激治療前和迷走神經(jīng)治療后的腦區(qū)做對比,研究發(fā)現(xiàn)耐藥性癲癇患者改變的局部活動在刺激三個月后重新組織,右側(cè)顳上回或顳中回ReHo 的增加與迷走神經(jīng)誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作頻率的改善有關(guān)。隨后ZHU 等[28]繼續(xù)研究了迷走神經(jīng)刺激器在不同電流強(qiáng)度下對患者ALFF 和ReHo 的影響,發(fā)現(xiàn)ALFF 和ReHo 隨電流強(qiáng)度的增加而變化,尤其是與運(yùn)動執(zhí)行和協(xié)調(diào)相關(guān)的腦區(qū)發(fā)生了變化,這為治療耐藥性癲癇提供了可用證據(jù),也為迷走神經(jīng)刺激器的作用機(jī)制提供了依據(jù)。
ALFF 和ReHo 反映的都是腦局部區(qū)域功能的一致性,癲癇的分類廣泛,導(dǎo)致癲癇患者異?;顒幽X區(qū)的研究結(jié)果不完全一致。但大部分研究發(fā)現(xiàn)癲癇患者的認(rèn)知功能受損主要與額葉相關(guān),邊緣系統(tǒng)和顳葉則在癲癇的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。但這兩種方法存在一定的局限性,即不能檢測出相距較遠(yuǎn)的腦區(qū)間的同步情況。因此在解釋癲癇致病機(jī)制方面仍不夠完善,未來應(yīng)盡可能將ALFF、ReHo 與FC 相結(jié)合,全面反映癲癇的異常神經(jīng)影像學(xué)特征,以期更好地闡述癲癇的致病機(jī)制。
大腦是一個高度復(fù)雜、相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò),腦內(nèi)的軸突和樹突為病灶擾動其他腦區(qū)提供了擴(kuò)散途徑[29]。已有研究表明癲癇是一種網(wǎng)絡(luò)疾病,癲癇的病理生理過程與致癇灶的FC有關(guān)[30]。FC是指距離相距較遠(yuǎn)但具有高度的時域相關(guān)性的兩個或多個腦區(qū)。FC 的分析方法主要有種子點或感興趣區(qū)的相關(guān)分析、ICA、基于體素鏡像同倫連接(voxel-mirrored homotopic connectivity, VMHC)等。實際上,癲癇致病以及伴隨的認(rèn)知障礙不只是單一腦區(qū)的功能異常,腦區(qū)間的異常功能交互可能更為關(guān)鍵,也與認(rèn)知功能更為相關(guān),這是局部功能指標(biāo)不能反映的。如LIU 等[31]對顳葉外癲癇的研究表明額頂-島葉的連接性明顯高于額葉-小腦區(qū)域,這些FC的變化與患者常表現(xiàn)出的雙側(cè)不對稱強(qiáng)直或運(yùn)動過度活動的臨床表現(xiàn)呼應(yīng)。同時該研究提示顳葉外癲癇的相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要位于額葉區(qū)域,而額葉與高水平的認(rèn)知功能有關(guān)。已有大量研究表明FC 指標(biāo)與癲癇認(rèn)知障礙密切相關(guān),包括記憶、語言、執(zhí)行功能、警覺、注意力和視覺方面。
馬雪英等[32]利用基于種子點的研究方法,選擇雙側(cè)前、后海馬為種子點,探究了伴中央顳區(qū)棘波兒童良性癲癇(benign epilepsy with centrotemporal spikes,BECTS)患者海馬的FC 改變,發(fā)現(xiàn)癲癇患兒海馬FC降低的腦區(qū)主要位于海馬旁回、眶額葉皮層、頂下小葉、楔前葉和顳中回。PIZZANELLI等[33]利用基于種子的回歸分析方法,對藥物敏感性顳葉癲癇患者的四個感興趣區(qū)域(左、右海馬體和左、右杏仁體)的連接性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)致癇灶位于左側(cè)的藥物敏感性的顳葉癲癇患者也表現(xiàn)出廣泛的雙側(cè)海馬體和杏仁體FC 減弱。海馬與眶額葉皮層通過單突觸投射有直接聯(lián)系;前額葉與記憶和檢索功能有關(guān)[34];頂下小葉與注意力和感知等功能有關(guān)。該研究結(jié)果為癲癇患者出現(xiàn)認(rèn)知行為發(fā)育異常提供了理論依據(jù)。
KIM 等[35]采用感興趣區(qū)方法發(fā)現(xiàn)BECTS患者的Rolandic 區(qū)、語言相關(guān)腦區(qū)與左顳下回的FC 增強(qiáng)。Rolandic 區(qū)位于中央溝周圍的大腦前回下部和中央后回,主要負(fù)責(zé)面、口、咽部的感覺運(yùn)動功能。而語言網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜且廣泛,很大程度上依賴顳葉結(jié)構(gòu)和功能的完整性。這一研究結(jié)果與BECTS患者的口面部臨床表現(xiàn)及語言功能障礙相符合。此外,這部分增強(qiáng)的FC 與患兒言語智商和總智商的降低相關(guān)。該研究提示BECTS 患兒的認(rèn)知功能障礙與腦內(nèi)的FC增強(qiáng)有關(guān),言語智商的降低與腦內(nèi)語言網(wǎng)絡(luò)重塑有關(guān)。這些結(jié)果與ROGER 等[36]在顳葉癲癇中的研究結(jié)果一致,即語言記憶網(wǎng)絡(luò)的異常FC 可能與患者的認(rèn)知功能障礙相關(guān)。丘腦在癲癇的發(fā)作和傳遞中起著重要作用[37],KRISTIN 等[38]同樣采用感興趣區(qū)方法評估了顳葉癲癇患者丘腦的兩個重要喚醒核團(tuán),即枕外側(cè)核和中央外側(cè)核的FC。研究表明,與對照組相比,顳葉癲癇患者的枕外側(cè)核和中央外側(cè)核分別與枕葉外側(cè)和枕葉內(nèi)側(cè)的FC 減弱。丘腦核和枕葉參與視覺任務(wù),因此推測癲癇患者的視覺空間注意力受到影響與丘腦核和枕葉的FC減弱有關(guān)。
曾珍等[39]采用ICA 方法對特發(fā)性全面性癲癇(idiopathic generalized epilepsy, IGE)患兒的中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)患兒的雙側(cè)角回FC 增強(qiáng),其中左側(cè)角回FC 強(qiáng)度與言語智商呈正相關(guān)。角回主要與語義加工、閱讀理解等高級認(rèn)知功能有關(guān),且上述功能具有明顯的偏側(cè)性,即左側(cè)角回的上述功能比右側(cè)強(qiáng)。此外,與中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)FC 減低的腦區(qū)包括視感覺皮層,光刺激可誘發(fā)某些患者的癲癇發(fā)作,視覺皮層激活后調(diào)動大規(guī)模的中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)可能是這一現(xiàn)象的原因。但研究未對患兒進(jìn)行光敏性與非光敏性的細(xì)分。進(jìn)一步研究光敏性和非光敏性IGE患兒視感覺皮層結(jié)構(gòu)與功能異常的關(guān)系,以及是否與光刺激誘發(fā)的癲癇有關(guān)是未來可進(jìn)行的研究方向。
VMHC 方法用來研究雙側(cè)大腦半球鏡像體素之間的FC 強(qiáng)度,這種連接強(qiáng)度反映了雙側(cè)半球之間的協(xié)同性[40]。VMHC 方法在癲癇的診斷中有一定作用,LI 等[41]研究發(fā)現(xiàn)DMN 的同倫協(xié)同性降低是區(qū)分全面性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作型(generalized tonic-clonic seizures, GTCS)癲癇患兒和正常發(fā)育兒童的有效生物標(biāo)志物。CHU等[42]結(jié)合VMHC和支持向量機(jī)方法發(fā)現(xiàn)右側(cè)顳中回的VMHC 值降低,這對于區(qū)分右側(cè)顳葉癲癇患者與健康對照有一定價值。可見異常的VMHC 值是診斷癲癇疾病的潛在的神經(jīng)影像學(xué)生物標(biāo)志物。此外VMHC方法有助于闡明認(rèn)知功能障礙的病理生理機(jī)制。SHI 等[43]發(fā)現(xiàn)與對照組相比,顳葉癲癇患者表現(xiàn)出雙側(cè)顳下回的功能協(xié)調(diào)能力下降,顳下回是認(rèn)知功能的關(guān)鍵組成部分,包括視覺、記憶、注意力和警覺性。顳下回的功能協(xié)調(diào)性降低可能是導(dǎo)致顳葉癲癇患者記憶和語言功能受損的原因。SONG 等[44]發(fā)現(xiàn)VMHC 值與認(rèn)知評分相關(guān)。PANG等[45]對30例顳葉癲癇患者的研究發(fā)現(xiàn),顳葉癲癇患者的靜態(tài)FC 和語言認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)存在異常。其中患者雙側(cè)小腦前葉VMHC降低與波士頓命名測試得分呈正相關(guān),與語言流暢性測試得分呈負(fù)相關(guān)。小腦與認(rèn)知功能有關(guān),包括語言功能,研究提示小腦可能是延遲或改善顳葉癲癇患者語言和認(rèn)知缺陷的干預(yù)靶點。
FC的眾多研究表明癲癇患者存在廣泛的腦功能異常,其主要分布于額葉、顳葉、海馬、丘腦、DMN 等部位,表現(xiàn)為FC 的增強(qiáng)或減低,且這種異常與癲癇患者的認(rèn)知障礙相關(guān)。然而FC 不能直接檢測出局部腦區(qū)活動的強(qiáng)弱,今后應(yīng)盡可能多地應(yīng)用多種分析方法檢測癲癇患者的異常腦活動、優(yōu)化掃描參數(shù)。
圖論是數(shù)學(xué)的一個分支,將腦區(qū)和腦區(qū)間的FC可視化為點和線,用于繪制、跟蹤和預(yù)測疾病的傳播模式。圖論被認(rèn)為是分析復(fù)雜腦網(wǎng)絡(luò)和FC 的最強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具之一,為理解癲癇的拓?fù)湮蓙y提供了深刻的見解,也為定量描述復(fù)雜的大腦網(wǎng)絡(luò)提供了數(shù)學(xué)工具[29,46]。在圖論中,腦網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲笜?biāo)包括全局指標(biāo)和局部指標(biāo),常用的有小世界屬性、平均最短路徑、集聚系數(shù)、全局效率、局部效率、節(jié)點度中心性、節(jié)點介中心性等。
目前網(wǎng)絡(luò)水平的功能障礙越來越被認(rèn)為是導(dǎo)致認(rèn)知障礙等癥狀的關(guān)鍵,HATLESTAD-HALL 等[47]基于圖論分析方法對局灶性癲癇患者研究發(fā)現(xiàn),在局灶性癲癇中DMN、中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)、突顯網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化,其中DMN 的變化與患者的記憶顯著相關(guān),中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的變化與健康對照組的執(zhí)行功能顯著相關(guān),突顯網(wǎng)絡(luò)的變化與兩組的社會認(rèn)知顯著相關(guān)。這些研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了腦功能網(wǎng)絡(luò)障礙在認(rèn)知障礙中的潛在臨床意義,為癲癇發(fā)作活動與認(rèn)知障礙的關(guān)系提供了新線索。
局灶性癲癇中最為常見的是顳葉癲癇。ZHOU等[48]基于圖論分析方法研究了顳葉癲癇患者的DMN的拓?fù)浣M織變化,發(fā)現(xiàn)癲癇組DMN 左側(cè)眶內(nèi)側(cè)額上回節(jié)點強(qiáng)度降低,右側(cè)頂下回節(jié)點強(qiáng)度增加,DMN內(nèi)部的FC 顯著增加,主要位于雙側(cè)額上回、頂下回、楔前葉和扣帶回。且右下頂葉中心性程度與病程呈正相關(guān)。研究提示顳葉癲癇患者DMN 內(nèi)存在拓?fù)渲亟M的破壞,這可能進(jìn)一步導(dǎo)致了執(zhí)行功能缺陷,或者在一定程度上發(fā)揮代償作用。多項研究發(fā)現(xiàn)左、右側(cè)顳葉在顳葉癲癇中參與不同的發(fā)病機(jī)制[49],基于此理論基礎(chǔ),MA 等[50]探討了顳葉拓?fù)鋵W(xué)的圖論偏側(cè)化,以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)異常與認(rèn)知的相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)顳葉癲癇患者的全腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦员黄茐?。與健康對照組相比,左側(cè)顳葉癲癇患者的聚類系數(shù)、全局效率和局部效率降低,右側(cè)顳葉癲癇患者的局部效率降低,全局效率保持不變,但在容錯性上中斷。局部效率減少越明顯,記憶障礙就越嚴(yán)重,這可能解釋了左側(cè)顳葉癲癇患者的臨床表現(xiàn)往往比右側(cè)顳葉癲癇患者重。并且左、右顳葉癲癇患者均出現(xiàn)認(rèn)知能力下降,且以左側(cè)顳葉癲癇更為明顯。這些發(fā)現(xiàn)為解釋偏側(cè)化對顳葉癲癇的影響提供了新的見解,并有助于我們了解顳葉癲癇患者的認(rèn)知功能障礙。而顳中回則被發(fā)現(xiàn)與顳葉癲癇伴驚恐發(fā)作有關(guān),在CHANG 等[51]的研究中發(fā)現(xiàn)顳葉癲癇伴驚恐發(fā)作組與健康對照組和顳葉癲癇無驚恐發(fā)作組比較,左側(cè)顳中回的度中心性增加。左側(cè)顳中回涉及多個功能,包括語義處理、句子理解、單詞生成、動作觀察、復(fù)雜聲音處理、邏輯推理和動態(tài)面部表情識別,之前也有研究表明左側(cè)顳中回與驚恐情緒有關(guān)。因此推測左側(cè)顳中回的度中心性增加可能表明恐懼回路的FC 增加,這有助于解釋顳葉癲癇伴驚恐發(fā)作患者在受到外部環(huán)境刺激時的恐慌發(fā)作現(xiàn)象。除了對顳葉癲癇病理生理機(jī)制的研究,圖論分析在致癇灶的定側(cè)中也發(fā)揮重要作用。部分耐藥性顳葉癲癇需要手術(shù)治療,致癇灶側(cè)化的定位是顳葉癲癇術(shù)前評估中的中心問題。AMIRI 等[52]基于圖論的分析方法對21名左側(cè)顳葉癲癇患者和14名右側(cè)顳葉癲癇患者的研究發(fā)現(xiàn),在大腦DMN、注意力網(wǎng)絡(luò)、邊緣網(wǎng)絡(luò)、感覺運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)和視覺網(wǎng)絡(luò)中,邊緣網(wǎng)絡(luò)診斷顳葉癲癇偏側(cè)性的準(zhǔn)確率最高,研究也說明圖論方法有助于顳葉癲癇偏側(cè)性的診斷,這將有助于顳葉癲癇的術(shù)前評估。有部分研究圍繞其他少見類型癲癇的機(jī)制展開討論。唐文英[53]對23 例ITE 患者的研究發(fā)現(xiàn)ITE 組與對照組均具有小世界屬性,ITE 組的局部效率及標(biāo)準(zhǔn)化聚類系數(shù)減低。病例組節(jié)點屬性有差異的腦區(qū)主要位于DMN、突顯網(wǎng)絡(luò)、皮質(zhì)-基底節(jié)-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路及視覺皮層。但研究未發(fā)現(xiàn)全局或節(jié)點屬性與言語智商、操作智商、全量表智商間的相關(guān)性,可能是樣本中的ITE 由多種類型癲癇轉(zhuǎn)變而來,而不同類型的癲癇其發(fā)作機(jī)制不同,對智商的影響具有差異性。MA 等[54]人基于圖論分析方法對青少年肌陣攣性癲癇(juvenile myoclonic epilepsy, JME)的研究發(fā)現(xiàn)患者左側(cè)小腦后葉、右側(cè)顳下回和右側(cè)額上回的節(jié)點中心度明顯增加,左側(cè)額下回和左側(cè)顳上回節(jié)點中心度明顯減少,從小腦到大腦區(qū)域的有效連接單向增加,從小腦左下半月小葉到右側(cè)額上回的有效連接與疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。這為了解JME 的腦-小腦神經(jīng)回路機(jī)制提供了新的視角。這些研究仍存在病例數(shù)少的問題。
目前基于圖論的分析方法對癲癇的相關(guān)研究很多,但研究結(jié)果不盡相同,這可能與癲癇患者的納排標(biāo)準(zhǔn)、病例數(shù)量、癲癇類型、治療方案有關(guān)。目前大部分研究為橫斷面研究,未來可對癲癇不伴認(rèn)知障礙的患者進(jìn)行縱向研究,嚴(yán)格把控入排標(biāo)準(zhǔn),對發(fā)展為伴認(rèn)知障礙的患者進(jìn)行縱向分析,觀察患者出現(xiàn)認(rèn)知障礙前后的腦功能異同。
rs-fMRI 已廣泛應(yīng)用于癲癇的研究,檢測出患者存在廣泛的異常功能腦區(qū),能很好地解釋癲癇的一些臨床癥狀;rs-fMRI對癲癇病灶的定位、定側(cè)也有預(yù)測價值,這對癲癇的分類、術(shù)前評估有重要意義。但目前的相關(guān)研究仍存在一些局限性,如納入病例數(shù)少;病例組年齡范圍過于廣泛,不能排除年齡對腦功能本身的影響;病例組的個體病程、藥物治療方案對腦功能造成影響。未來對于癲癇的研究將圍繞擴(kuò)大病例數(shù)、限定年齡范圍、與臨床問題相結(jié)合、結(jié)合多種非侵入性影像學(xué)技術(shù)、縮短MRI 掃描時間、推廣rs-fMRI在臨床上的應(yīng)用等方面開展。相信隨著科研與技術(shù)的發(fā)展,rs-fMRI將會更好地服務(wù)于臨床,為癲癇疾病的早期診斷與治療提供指導(dǎo),為深入了解不同癲癇亞型的病理生理機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。
作者利益沖突聲明:全體作者均聲明無利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:吳瓊提出研究方向,設(shè)計研究方案,對稿件的結(jié)構(gòu)及重要內(nèi)容進(jìn)行了修改,獲得了內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)面上項目的資助;郭佳慧查閱文獻(xiàn),起草并撰寫稿件,對本文相關(guān)引用文獻(xiàn)進(jìn)行解釋及總結(jié);趙鶴、高陽、謝生輝、李波、王少彧、張華鵬、王椏楠獲取、分析本研究的數(shù)據(jù),對稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改;全體作者都同意發(fā)表最后的修改稿,同意對本研究的所有方面負(fù)責(zé),確保本研究的準(zhǔn)確性和誠信。