楊曉陽
癲癲是一種常見腦疾病,主要以神經(jīng)電發(fā)放異常引起暫時(shí)性大腦功能紊亂為特征。內(nèi)側(cè)顳葉癲癇(mesial temporal lobe epilepsy,mTLE)是最常見的難治性復(fù)雜部分性癲癇,多于青少年期發(fā)病。腦電聯(lián)合功能磁共振成像(electroen-cephalography functional magnetic resonance imaging,EEG-fMR I)及腦缺省模式網(wǎng)絡(luò)(default mode network,DMN)是最新的對癲癇進(jìn)行研究的方法,我們應(yīng)用上述方法對內(nèi)側(cè)顳葉癲癇進(jìn)行研究,現(xiàn)匯報(bào)如下。
1.1 一般資料 本組病例來自2009年1月至2011年1月診治的內(nèi)側(cè)顳葉癲癇患者36例,其中男19例,女17例;年齡19~48歲,平均26.3歲。所有病例均符合國際抗癲癇聯(lián)盟2001年診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行癲癇發(fā)作類型及綜合征分型[1],均為海馬硬化,而其他腦結(jié)構(gòu)無明顯異常。癲癇發(fā)作為全身性發(fā)作7例,部分性(包括單純性和復(fù)雜性部分發(fā)作)發(fā)作者24例,部分繼發(fā)全身發(fā)作或部分間或全身發(fā)作者5例。
1.2 方法
1.2.1 分組 將內(nèi)側(cè)顳葉癲癇患者36例為觀察組,選取同期健康體檢人員40例為對照組,兩組在年齡、性別、上無差異性,臨床具有可比性。
1.2.2 檢查方法 采用GE2Signa 1.5T超導(dǎo)MR掃描儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)像與功能像數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集時(shí),用海綿墊固定受試者頭部,平臥,囑其平靜放松,閉目并保持清醒狀態(tài)。結(jié)構(gòu)像采用T1液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(FLA IR),TR 2200 ms,TE 24 ms,層厚4 mm,間距0.5 mm,平行前后聯(lián)合水平行全腦掃描,共23層。靜息態(tài)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,翻轉(zhuǎn)角 80°,每次采集250個(gè)時(shí)間點(diǎn),采集方位與結(jié)構(gòu)像相同。首先使用SPM2對fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。使用GIFT軟件對患者和正常對照者數(shù)據(jù)分別進(jìn)行個(gè)體獨(dú)立成分分析(independent component analysis,ICA),分離50個(gè)成分,對各個(gè)獨(dú)立成分結(jié)果歸一化為Z值,得到50個(gè)序列,用一個(gè)模板匹配程序選擇與DMN標(biāo)準(zhǔn)模板最匹配的成分,定義為擬合度值。擬合度值最大的成分作為最匹配的成分,即可認(rèn)為該成分是DMN。
觀察組及對照組者均獲得到典型的腦DMN的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖,暖色區(qū):內(nèi)在腦DMN中mTLE患者比正常人連接度增強(qiáng),外在網(wǎng)絡(luò)中mTLE患者比正常人負(fù)向連接度減弱。冷色區(qū):外在網(wǎng)絡(luò)中mTLE患者比正常人負(fù)向連接度增強(qiáng)的區(qū)域。
觀察組與對照組比較,觀察組連接度增強(qiáng)區(qū)域分布在以扣帶回前部為中心的腹側(cè)大腦,而連接度減弱的區(qū)域分布在以部分扣帶回后部為中心的背側(cè)大腦區(qū)域。
內(nèi)側(cè)顳葉癲癇病理改變有萎縮、腫瘤、先天異常和外傷后改變。以海馬病變最顯著,占50%~83%,表現(xiàn)海馬硬化,有選擇性的中間神經(jīng)元成分丟失,其他神經(jīng)元軸突異常發(fā)芽,硬化海馬內(nèi)及周圍神經(jīng)元重新組合與癲癇發(fā)作有關(guān)。
腦電圖和功能磁共振同步聯(lián)合成像(EEG-fMRI)是近年來迅速發(fā)展的一種神經(jīng)影像學(xué)研究方法,在腦電圖監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異常腦電活動(dòng)的既定時(shí)間內(nèi)記錄功能性核磁共振的影像學(xué)信號改變[2]。它基于腦電圖記錄信息及無創(chuàng)性腦成像,通過檢測癲癇事件相關(guān)的血流動(dòng)力學(xué)變化間接地反映神經(jīng)元活動(dòng),兼具EEG高時(shí)間分辨力和fMRI高空間分辨力的優(yōu)點(diǎn),是研究自發(fā)性腦電活動(dòng)相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)變化的有效工具[3]。這一技術(shù)的核心之一是血氧水平依賴的功能效應(yīng),把興奮腦組織顯示為BOLD信號升高(正性激活)。fMRI測量的是腦內(nèi)高代謝活動(dòng),可能存在小部分高度同步性神經(jīng)元集群引起EEG改變而不伴有代謝升高的情況。
腦缺省模式網(wǎng)絡(luò)(DMN)對于維持人腦認(rèn)知、警覺等功能具有重要作用;靜息狀態(tài)下,部分腦區(qū)如后扣帶回(posterior cingulate cortex,PCC)、楔前葉(precuneus)、腹側(cè)前扣帶回(ventral anterior cin-gulated cortex,vACC))及內(nèi)側(cè)前額葉(medial pre-frontal cortex,MPFC)組成的腦DMN,表現(xiàn)為高耗能的神經(jīng)元活動(dòng)狀態(tài),即激活狀態(tài);而各感覺、運(yùn)動(dòng)、語言等生理功能腦區(qū)則處于低能耗狀態(tài),即所謂負(fù)激活狀態(tài)[4]。當(dāng)大腦接受外在任務(wù)刺激時(shí),即由內(nèi)省狀態(tài)轉(zhuǎn)向任務(wù)導(dǎo)向狀態(tài),相應(yīng)的生理功能區(qū)呈現(xiàn)為高反應(yīng)狀態(tài),而腦DMN區(qū)則轉(zhuǎn)為負(fù)激活狀態(tài),即所謂缺省模式掛起,現(xiàn)在認(rèn)為,該網(wǎng)絡(luò)是大腦用來維持對內(nèi)外環(huán)境警覺監(jiān)測、自我認(rèn)知評價(jià)等。許多腦異常狀態(tài),如阿爾茨海默病、兒童注意缺陷多動(dòng)障礙、精神分裂癥患者的腦DMN發(fā)生改變。研究發(fā)現(xiàn),癲癇發(fā)作會(huì)引起腦DMN的改變,已成為研究癲癇腦功能的熱點(diǎn)。
同步性EEG-fMRI作為一種無創(chuàng)性腦成像技術(shù),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于局灶性癲間患者的癲間灶定位和功能連接的研究。EEG-fMRI技術(shù)在癲癇腦缺省模式網(wǎng)絡(luò)的研究中具有重要的作用。這種技術(shù)能夠無創(chuàng)的提供在整個(gè)大腦皮層以及皮層下區(qū)域中究竟哪些皮層或者核團(tuán)參與了癲癇的起源和傳播過程,也就是確定癲癇灶的位置和播散路徑[5]。
總之,內(nèi)側(cè)顳葉癲癇患者的腦缺省模式網(wǎng)絡(luò)受到不同效果的影響,在癲癇的發(fā)生發(fā)展中起著重要和復(fù)雜的作用。在一定程度上揭示了內(nèi)側(cè)顳葉癲癇患者行為學(xué)表現(xiàn)的內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制。
[1]譚啟富,李齡,吳承遠(yuǎn),等.癲癇外科學(xué).北京:人民衛(wèi)生出版社,2006:122-134.
[2]張碧云,陳自謙,李銘山.正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)和功能磁共振成像技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)展.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2008,21(2):210-214.
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[5]李凌,程識君,雷旭,等.功能磁共振和腦電神經(jīng)成像技術(shù)與大腦刺激相結(jié)合的研究進(jìn)展.生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2010,37(9):1188-1194.