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目的：顳葉癲癇（TLE）對皮層下喚醒結(jié)構(gòu)的影響仍未完全被了解。在這篇文章中作者評估了TLE中的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)的功能連接性，并檢查了癲癇術(shù)后的變化。 方法：收集26名成年TLE患者和26名對照組，并使用靜息態(tài)功能核磁共振成像(fMRI)來評估丘腦(整個丘腦和19個雙側(cè)丘腦核團)與新皮層和腦干上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(ARAS)之間的功能連接情況。19位患者完成術(shù)后1年的影像學(xué)檢查，并與術(shù)前進行了比較。 結(jié)果：術(shù)前，TLE患者有異常的丘腦-枕葉功能連接，與對照組相比，fMRI結(jié)果顯示內(nèi)側(cè)外側(cè)(CL)核與枕葉內(nèi)側(cè)之間失去了正常的負相關(guān)(p < 0.001，配對t檢驗)。與對照組相比，患者的ARAS與CL之間的連接有異常，同側(cè)丘腦內(nèi)連通性較低，且同側(cè)丘腦體積較小(p < 0.05，配對t檢驗)。腦干-丘腦的連接異常與視覺空間注意力受損有關(guān)（ρ= ?0.50，p = 0.02，斯皮爾曼等級相關(guān)），而丘腦內(nèi)的連通性降低和體積減小與高頻的意識保留癲癇發(fā)作頻率有關(guān)（p < 0.02，Spearman等級相關(guān)）。癲癇手術(shù)后，癲癇發(fā)作改善的患者丘腦-枕葉和腦干-丘腦的連接部分恢復(fù)，其值與對照者更為相似（p <0.01，方差分析）。本文發(fā)表在Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry雜志。 結(jié)論：總的來說，TLE患者丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)連接受損，可能與視覺空間注意力有關(guān)，成功的癲癇術(shù)后這些障礙可能會有恢復(fù)部分。因此，丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)功能障礙可能是TLE發(fā)病的原因之一。顳葉癲癇(TLE)是最常見的癲癇類型，40%的患者有源自顳葉邊緣結(jié)構(gòu)的藥物抵抗性癲癇。在耐藥性TLE中，60%-70%的患者術(shù)后無自由癲癇發(fā)作。顳葉癲癇雖然是一種局灶性癲癇，但它會引起廣泛的功能和結(jié)構(gòu)損傷，而這些改變不能用顳葉或邊緣結(jié)構(gòu)的異常來解釋。作者假設(shè)TLE反復(fù)發(fā)作的局灶性癲癇可能引起皮層下覺醒網(wǎng)絡(luò)的異常變化，使覺醒結(jié)構(gòu)（如丘腦和新皮層）之間的連接紊亂，這可能會導(dǎo)致TLE常見的神經(jīng)心理缺陷。最近，根據(jù)磁共振成像結(jié)果顯示腦干上升網(wǎng)狀激活系統(tǒng)（ARAS）結(jié)構(gòu)和新皮質(zhì)之間的連接紊亂與TLE有關(guān)，而這些連接干擾又可能與神經(jīng)認知有關(guān)。研究還表明，癲癇手術(shù)后無癲癇發(fā)作的TLE患者ARAS（新皮層和腦干上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)）與新皮層之間的連接恢復(fù)，但是其他具有興奮性突起的皮質(zhì)下覺醒中心（如丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)）的作用未在TLE的術(shù)前或術(shù)后進行研究。丘腦髓板內(nèi)核群彌散性投射到皮層，是維持覺醒和神經(jīng)認知功能的中樞。尤其值得關(guān)注的是丘腦中央外側(cè)核（CL），它是最大的丘腦髓板內(nèi)核，在意識和視空間注意中起著重要作用。丘腦中央外側(cè)核（CL）從正中核（MR）和臂旁核（PBC）兩個腦干ARAS結(jié)構(gòu)接受密集的信息輸入，CL廣泛投射到枕葉內(nèi)側(cè)區(qū)域，包括視覺皮層。丘腦-枕葉連接性與后主導(dǎo)節(jié)律相關(guān)，后主導(dǎo)節(jié)律是健康休息狀態(tài)成人腦電圖(EEG)的一個標志，但在癲癇患者中速度減慢。此外，在嚙齒動物癲癇模型中，CL的異?；顒优c邊緣癲癇發(fā)作期間的行為停止和異常的新皮質(zhì)活動有關(guān)。雖然癲癇患者的丘腦喚醒系統(tǒng)功能存在一些異常跡象，癲癇發(fā)作對丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)的長期影響及其潛在的臨床意義在TLE中仍不清楚。在本研究中，作者將使用MRI檢查顳葉癲癇患者的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)功能連接，將各參數(shù)與重要的臨床變量如視空間注意力聯(lián)系起來，再評估癲癇手術(shù)后丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連接的變化。參與者包括從2012年到2016年在Vanderbilt大學(xué)醫(yī)學(xué)中心接受癲癇手術(shù)評估的26名TLE成年患者。這些患者通過神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師、神經(jīng)外科醫(yī)師、神經(jīng)心理學(xué)家和其他從業(yè)人員在內(nèi)的多學(xué)科檢測合作，再根據(jù)機構(gòu)的標準臨床護理確定了顳葉TLE的診斷。包括詳細的病人病史，癲癇發(fā)作癥狀學(xué)分析，解剖MRI，住院病人視頻腦電圖，正電子發(fā)射斷層掃描，功能MRI (fMRI)或Wada測試的雄辯皮層功能定位，以及由有執(zhí)照的神經(jīng)心理學(xué)家進行的神經(jīng)心理學(xué)測試。基于這些測試，多學(xué)科的癲癇委員會有信心推薦在沒有顱內(nèi)腦電圖監(jiān)測的情況下進行TLE手術(shù)。25例患者進行了癲癇手術(shù)，其中19例患者在手術(shù)后35.7±13.8個月進行第二次研究。另外，招募了26名健康對照者，并根據(jù)年齡(±3歲)、性別和用手習(xí)慣分別與患者配對(Table 1)。
表1參與者人口統(tǒng)計學(xué)特征和疾病因素 對于連續(xù)變量，數(shù)據(jù)用平均值±標準差表示，統(tǒng)計檢驗方法為配對t檢驗。對于分類變量，數(shù)據(jù)用N（％）表示，統(tǒng)計檢驗方法為χ2。TLE術(shù)前患者為N=26以及N = 26例對照，以及隨訪N = 19例術(shù)后患者。 ATL，顳葉前切除術(shù)； FACS，局灶性有意識癲癇發(fā)作；FBTC，雙邊強直性陣攣性（繼發(fā)性）癲癇發(fā)作；FICS，局灶性無意識性癲癇發(fā)作；局灶性至雙側(cè)強直陣攣性（繼發(fā)性）癲癇；MTS，顳葉內(nèi)側(cè)硬化；SAH，選擇性杏仁核海馬切除術(shù)。 成像 使用Philips Achieva 3T磁共振，32通道頭顱線圈。成像包括： （1）三維T1加權(quán)全腦圖像，用于受試者間標準化和組織分割（梯度回波、TR/ TE ：9.10/4.60 ms、192次激發(fā)、翻轉(zhuǎn)角度8°、矩陣256×256、體素1×1×1mm3）; （2）二維T1加權(quán)軸向圖像，可對功能和結(jié)構(gòu)圖像進行配準（1×1×4 mm3）； （3）兩個靜息閉眼狀態(tài)10分鐘的T2*加權(quán)BOLD-fMRI圖像：FOV 240 mm，TE 35 ms，TR 2s，34層，層厚/層間距：3.50mm/ 0.50mm，矩陣80×80，體素3.0×3.0×4.0mm3。 用于連通性測量的感興趣區(qū)域（ROI）包括105個皮質(zhì)和皮質(zhì)下區(qū)域（來自Harvard-Oxford atlas (http://www.fmrib./fsl)，包括整個丘腦mask。在計算整個丘腦的連通性時使用了Harvard-Oxford atlas全丘腦mask。對于枕葉區(qū)域，定義為枕葉內(nèi)側(cè)，包括雙側(cè)楔葉皮質(zhì)、距狀溝內(nèi)側(cè)皮質(zhì)、舌回、枕葉梭狀回、枕極、距狀溝上皮質(zhì)，而外側(cè)枕葉包括雙側(cè)下外側(cè)枕葉皮質(zhì)和上外側(cè)枕葉皮質(zhì)。此外，在Morel立體定向圖譜指導(dǎo)下，使用分層活動形態(tài)模型在T1 MRI上分割雙側(cè)23個 (共46個)丘腦內(nèi)核，并為每個參與者創(chuàng)建自定義丘腦圖譜。其中4個丘腦內(nèi)核的mask小于2個fMRI體素(參與者的平均值)，因此被排除，留下雙側(cè)19個 (共38個)丘腦內(nèi)核。最后，根據(jù)已知的MR/PBC與丘腦內(nèi)的投射關(guān)系，檢查了結(jié)合the Harvard Ascending Arousal Network Atlas的MR和PBC的ARAS（新皮層和腦干上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)）核的ROI。 fMRI數(shù)據(jù)預(yù)處理采用SPM12和 MATLAB 2017a 。預(yù)處理步驟包括層間校正、運動校正、使用回顧性圖像校正對呼吸和心臟噪聲的校正、分割白質(zhì)灰質(zhì)和腦脊液，并按照蒙特利爾神經(jīng)研究所的模板進行空間標化。SPM用于皮層/皮質(zhì)下圖譜的標準化，并通過T1-MRI對fMRI進行校正。fMRI在0.0067和0.1HZ之間進行帶通濾波。對于每個參與者的兩個功能磁共振，通過每個區(qū)域的時間序列與六個運動時間序列（三個平移：x，y，z和三個旋轉(zhuǎn)：圍繞X軸旋轉(zhuǎn)，圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)，圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)）之間的皮爾遜相關(guān)，計算出上述ROIs之間的功能連接性。每個參與者進行Pearson相關(guān)系數(shù)的Fisher z變換，并在兩個fMRI sessions中取平均值。使用CONN工具箱17(https://www./projects/conn/)可視化參與者組之間的功能連接差異。根據(jù)致癇側(cè)的功能圖像進行定位，并在對照組中進行相同的定位。 使用多圖譜方法將T1加權(quán)圖像分成多個區(qū)域，之前已對此技術(shù)細節(jié)進行了描述。目視檢查所有分割的準確性，并且未發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷。根據(jù)該分析，計算丘腦的體積。 參與者統(tǒng)計學(xué)資料和患者癲癇資料——包括癲癇發(fā)作類型和頻率、癲癇持續(xù)時間、雙側(cè)強直發(fā)作(繼發(fā)性全身性發(fā)作)的病史、致癇側(cè)、抗癲癇藥物劑量和顳葉內(nèi)側(cè)硬化(MTS)的MRI證據(jù)——通過治療癲癇學(xué)家的臨床評估確定(表1)。對于術(shù)后成像的患者，在術(shù)后MRI時，由癲癇學(xué)家使用Engel分類進行臨床評估，確定癲癇的預(yù)后。此外，有執(zhí)照的神經(jīng)心理學(xué)家還對患者進行了術(shù)前標準化的神經(jīng)心理學(xué)測試。盡管個體測試間存在一定差異（請參見之前的完整描述），鑒于丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)在視覺空間注意力中的潛在作用，對患者均進行了追蹤試驗A部分，這一點特別引起關(guān)注。一名患者無法獲得的神經(jīng)心理學(xué)報告，因此，該患者被排除在神經(jīng)認知分析之外。 參數(shù)檢驗用于正態(tài)分布數(shù)據(jù)，其定義為安德森-達令檢驗。術(shù)前患者與對照組的人口統(tǒng)計學(xué)資料采用配對t檢驗進行連續(xù)變量比較，分類變量采用χ2進行比較。采用配對t檢驗和事后Bonferroni-Holm校正進行多重比較，以比較術(shù)前患者和對照組之間的功能連接，比較每個患者和各自匹配的對照組之間的連接差異情況。方差分析(ANOVA)和Fisher’s事后最小顯著差異 (LSD)，用于比較術(shù)前患者、術(shù)后患者和對照組參與者之間的功能連接。采用Spearman等級相關(guān)來比較功能連接、神經(jīng)心理測試、疾病資料和丘腦體積。采用MATLAB 2017a和SPSS V.23軟件(Armonk, NY, USA)進行統(tǒng)計分析。p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 TLE患者的正常丘腦-枕葉功能相關(guān)性消失 在評估丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)之前，先檢查了TLE的術(shù)前患者與健康對照者之間整個丘腦與額葉、枕葉、頂葉或顳葉之間的整體功能連接是否存在差異。丘腦和枕葉fMRI功能連接間通常呈負相關(guān)，且在對照組中也觀察到了這種負相關(guān)，但這種負相關(guān)連接在患者致癇側(cè)或?qū)?cè)中均不存在（圖1A；配對t檢驗，Bonferroni-Holm校正，p <0.01）。在對患者和對照組丘腦功能連接的體素比較中，患者丘腦連接的改變主要發(fā)生在枕內(nèi)側(cè)葉的兩側(cè)，而在枕外側(cè)葉或其他葉中沒有發(fā)現(xiàn)連接的差異(圖1b)。這些發(fā)現(xiàn)提示了TLE中丘腦和枕葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)之間的整體連接異常。
圖1與對照組相比，患者失去了負相關(guān)的丘腦-枕葉功能連接。(A)與對照組相比，TLE患者的丘腦-枕葉平均功能連接更多，而額葉、頂葉或顳葉的丘腦-皮層連接未發(fā)現(xiàn)差異。(B)顯示皮質(zhì)表面視圖，顯示TLE患者中以雙側(cè)丘腦為起點播散，枕葉內(nèi)側(cè)的功能連接增加。數(shù)據(jù)代表種子到體素的功能連接圖（雙變量相關(guān)），比較術(shù)前患者與匹配的對照組對象的fMRI（配對t檢驗，簇閾值p <0.05，F(xiàn)DR校正）。正對比顯示，灰質(zhì)在負對比下連通性沒有降低。對于TLE患者，fMRI在致癇側(cè)進行定向，并相應(yīng)地翻轉(zhuǎn)了匹配的對照。N=26例術(shù)前TLE患者和26例對照組患者。中柱表示中值，框底和框頂分別表示第25和第75個百分位，虛線頂點表示數(shù)據(jù)極值。A:前; C:對側(cè); FDR:錯誤發(fā)現(xiàn)率; I:同側(cè); P:后面; TLE:顳葉癲癇。 TLE患者對丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)連通性的影響 接下來，作者研究了單個丘腦核與枕葉內(nèi)側(cè)之間的連接，特別關(guān)注了丘腦中央外側(cè)核CL(圖2中突出顯示的部分)，因為它在視覺空間注意力方面的潛在作用，并且它可能參與了癲癇邊緣網(wǎng)絡(luò)。在這些分析中，使用了19個雙側(cè)(共38個)丘腦核的自定義圖譜(圖2)。結(jié)果顯示，對照組CL和枕葉內(nèi)側(cè)之間存在正常的負相關(guān)，而TLE患者則沒有這種相關(guān)性(圖3a；p<0.001，配對t檢驗，未校正)?？偟膩碚f，在雙側(cè)丘腦核中，CL顯示出患者與對照組在枕葉中葉連通性上的最大差異。鑒于CL是一個對維持皮質(zhì)激活和覺醒很重要的層內(nèi)核，主要的傳入投射起源于MR/PBC腦干ARAS核，因此接下來測量了所有參與者中MR/PBC和CL之間的功能連接。與對照組相比，TLE患者的MR/PBC和CL之間的功能連接發(fā)生了改變，在患者中觀察到更多的陽性連接(圖3b；p=0.003，配對t檢驗，未校正)?？傊?/span>這些發(fā)現(xiàn)表明了TLE中的丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)存在異常連接。此外，為了確保研究結(jié)果的可靠性，作者檢查了術(shù)前患者和相匹配的對照組的第一和第二靜息態(tài)期的功能連接值的相關(guān)性。結(jié)果提示，每個靜息狀態(tài)下的丘腦連通性（整個丘腦和CL）均相關(guān)（ρ= 0.54–0.78，Spearman’s rho，p <0.01）。同時還針對每個靜息態(tài)重復(fù)了術(shù)前患者與匹配對照的連通性測量值的比較，提示與前面具有相同的關(guān)系（配對t檢驗，p <0.01）
圖2：圖中所示的是活動形態(tài)模型的丘腦圖，左上為23個雙側(cè)丘腦內(nèi)核(共46個核)。排除4個掩膜小于2個體素的核團，使用19個雙側(cè)核(共38個)進行分析。MRI冠狀面、矢狀面和軸面顯示相同的圖譜，該圖譜覆蓋在標準的蒙特利爾神經(jīng)病學(xué)研究所的空間大腦上，每個核都用顏色勾勒出輪廓。在冠狀面、矢狀面和軸面中，CL層內(nèi)丘腦核團以藍色和綠色顯示。對于涉及整個丘腦的分析，使用哈佛-牛津圖譜里的整個丘腦，使用進行連接分析時，則使用CL標識。CL：丘腦中央外側(cè)核。
圖3 TLE患者表現(xiàn)為丘腦連接紊亂，同側(cè)丘腦體積減少。 (A)與對照組相比，患者表現(xiàn)出CL丘腦內(nèi)核與枕葉內(nèi)側(cè)之間負連接的缺失。 (B)與對照組相比，患者CL和MR/PBC之間的功能連接異常增強。 (C)與對照組相比，患者表現(xiàn)出丘腦內(nèi)連通性下降和（D)丘腦體積減少。 (E, F)對于患者，而不是對照組，表現(xiàn)出體積大的丘腦與較高的丘腦內(nèi)連接相關(guān)。26例術(shù)前TLE患者和26例對照組患者。（配對t檢驗*p<0.01，與Bonferroni-holm校正配對t檢驗**p<0.05，與Bonferroni-holm校正spearman’s Rho ***p<0.05）。中間條顯示中位數(shù)，底部和頂部分別表示第25和75個百分位數(shù)。CL：中央外側(cè)核；MR：正中核；PBC：臂旁核；TLE，顳葉癲癇。 TLE患者同側(cè)丘腦內(nèi)連通性降低和丘腦體積減小 (1)評估了丘腦內(nèi)連接，將其定義為丘腦每側(cè)19個獨立丘腦核之間的平均功能連接(圖2)。與致癇側(cè)同側(cè)對照組相比，TLE患者的丘腦內(nèi)連通性降低 (p=0.04)，但對側(cè)的丘腦內(nèi)連通性無明顯差異(圖3C; p=0.10，配對t檢驗和Bonferroni-Holm校正)。 1、患者致癇側(cè)丘腦體積比對照組小(p=0.02)，而對側(cè)丘腦體積則無差異(圖3D;p=0.26，配對t檢驗和Bonferroni-Holm校正)。 2、由于先前的研究已經(jīng)描述了有MTS的TLE患者和沒有MTS的TLE患者在丘腦萎縮方面的差異，因此作者也比較了這些組之間的丘腦體積。MTS患者同側(cè)丘腦體積(N=19, 6986±838.7 mm3，MD±SD)與沒有MTS患者(N=7, 6922.9±596.1 mm3)無差異(p=0.85，非配對t檢驗)。在對側(cè)也沒有發(fā)現(xiàn)MTS患者(7310.2±888.0 mm3)與沒有MTS患者(7098.7±691.7 mm3)丘腦體積的差異（p=0.57，非配對t檢驗）。 （3）在同側(cè)（圖3E）和對側(cè)（圖3F）丘腦中，較高的丘腦內(nèi)連通性與患者的丘腦容量相關(guān)（同側(cè)ρ= 0.48，p = 0.02；對側(cè)ρ= 0.46，p = 0.03；Spearman`s rho與Bonferroni-Holm校正），但在對照組中則不然（同側(cè)ρ= 0.13，p = 0.52；對側(cè)ρ= 0.04，p = 0.81；Spearman`s rho與Bonferroni-Holm校正）。同側(cè)或?qū)?cè)丘腦體積均與枕葉連接性無關(guān)(ρ= 0.13-0.17,p =0.39-0.51, Spearman’s rho)。 （4）此外，為了確保丘腦內(nèi)連通性不只是丘腦體積的簡單反映，作者在40個對照組中檢測了丘腦內(nèi)連通性與丘腦體積的相關(guān)性。在對照組中, 左丘腦體積與左丘腦內(nèi)連通性不相關(guān)（ρ= 0.20 p = 0.19，Spearman's rho），右丘腦容量與右丘腦內(nèi)連通性不相關(guān)（ρ= 0.27，p = 0.09，Spearman's rho） 。這些結(jié)果進一步表明TLE患者的丘腦功能和結(jié)構(gòu)的異常，特別是在致癇區(qū)的同側(cè)。 腦網(wǎng)絡(luò)改變與臨床的關(guān)聯(lián) 接下來，作者檢查了術(shù)前TLE患者的丘腦網(wǎng)絡(luò)障礙與與視覺空間注意和癲癇嚴重程度相關(guān)的臨床變量之間的潛在關(guān)聯(lián)。正中核（MR）/臂旁核（PBC）和CL間較高的正向連通性（即，距健康對照值更遠的異常連通性）與的視覺空間注意力測試A部分的較低百分位數(shù)相關(guān)（ρ= 0.50，p = 0.02）， CL和枕葉內(nèi)側(cè)之間的關(guān)系與追蹤試驗A部分得分無關(guān)（ρ= -0.09，p = 0.67，Spearman’s rho，Bonferroni-Holm矯正）。在評判疾病的嚴重程度時，局灶性有意識癲癇發(fā)作（FACS）或局灶性無意識性癲癇發(fā)作（FICS）的頻率均與MR/PBC和CL之間以及CL與枕葉內(nèi)側(cè)之間的連通性無關(guān)（ρ=-0.29–0.08，p = 0.28–0.78，Spearman’s rho，Bonferroni-Holm校正）。但較高的FACS頻率與同側(cè)丘腦內(nèi)較低的連通性（ρ= -0.55，p <0.01）和對側(cè)丘腦內(nèi)較低的連通性（ρ= -0.58，p <0.01，Spearman’s rho，Bonferroni-Holm校正）相關(guān)，并且與較小同側(cè)丘腦的體積（ρ=-0.50，p = 0.02）和對側(cè)丘腦的體積（ρ= ?0.50，p = 0.01，Spearman’s rho和Bonferroni-Holm矯正）相關(guān)。FICS的頻率或癲癇持續(xù)時間與上述丘腦參數(shù)之間沒有相關(guān)性（Spearman's rho，p> 0.60）。另外，在有或沒有繼發(fā)性（局部至雙側(cè)強直性陣攣性）癲癇病史的患者中，所有參數(shù)均未無差異（p> 0.05，非配對t檢驗）。總體而言，這些發(fā)現(xiàn)表明，丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)特性與疾病嚴重程度之間存在某些負相關(guān)關(guān)系。如果您對功能連接，腦網(wǎng)絡(luò)及結(jié)構(gòu)像分析感興趣，可點擊瀏覽思影科技課程及數(shù)據(jù)處理服務(wù)： 癲癇手術(shù)后丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)的連接紊亂可改善癲癇手術(shù)后的19例患者獲得了術(shù)后（35.7±13.8個月）fMRI數(shù)據(jù)。術(shù)后掃描時，癲癇發(fā)作的結(jié)果是：7例Engel IA，2例Engel IB，2例Engel ID，2例Engel II-C，4例Engel III-A，4例Engel III-B，1例Engel IV-C患者。由于對手術(shù)后癲癇發(fā)作的改善情況與連接性改變之間的潛在關(guān)系最感興趣，因此排除了一名術(shù)后未改善的患者（Engel IV），剩下18例患者進行了術(shù)后連接性分析。 （1）首先檢查了術(shù)后患者中從雙側(cè)丘腦出發(fā)的功能連接變化的體素圖，并將其與術(shù)前值進行比較。結(jié)果提示，在術(shù)前患者的丘腦與枕葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)之間的連接減少（圖4A），與對照組相比，患者術(shù)前的連通增加了（圖1B）。丘腦和額前額葉皮層之間的連接性也增加了（圖4A）。 (2)檢查CL和枕葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)之間的功能連接（在術(shù)前患者中有所改變）（圖3A），作者發(fā)現(xiàn)對照組的術(shù)后連接朝正常連接值下降（圖4B左；p <0.001；ANOVA with Fisher’s LSD）。同樣，相對于術(shù)前基線，術(shù)后患者中MR/PBC和CL之間的連通性與對照組的更相似（圖4B右；p <0.01，ANOVA with Fisher’s LSD）。盡管所有癲癇發(fā)作改善患者的術(shù)前和術(shù)后丘腦連接之間有總體差異（Engel I–III），但Engel I和Engel II-III癲癇發(fā)作患者之間未觀察到術(shù)前連接差異或術(shù)后連接改變（p = 0.2–0.9，非配對t檢驗）。值得注意的是，有相同或相似抗癲癇藥物治療方案的患者（N = 9）與不使用藥物治療或減少藥物治療的患者（N = 9）術(shù)后CL和枕葉內(nèi)側(cè)間以及MR/PBC和CL之間的連接性變化相似（p=0.46-0.47，非配對t檢驗，未校正）。總體而言，這些發(fā)現(xiàn)表明癲癇手術(shù)后已消除或減輕癲癇發(fā)作的患者丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連通性部分“恢復(fù)”。
圖4 癲癇發(fā)作改善的TLE術(shù)后患者表現(xiàn)出丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連通性的部分恢復(fù)。 （A）皮質(zhì)表面視圖，表明TLE術(shù)后患者從雙側(cè)丘腦播散到枕葉內(nèi)側(cè)功能連接減少。數(shù)據(jù)代表種子到體素的功能連接圖（雙變量相關(guān)），比較了TLE患者術(shù)后和術(shù)前的fMRI（配對t檢驗，聚類閾值水平p <0.05，F(xiàn)DR校正）。顯示了兩側(cè)的對比。對于TLE患者，fMRI定位于致癇側(cè)，相應(yīng)的匹配對照組被翻轉(zhuǎn)。 （B）術(shù)后患者CL和枕葉內(nèi)側(cè)之間的功能連通有所恢復(fù)，但連通性值并未完全達到對照受試者的值（左）。但是，術(shù)后患者的MR/PBC與CL之間的功能連接比其術(shù)前連接減少了，術(shù)后和對照對象之間的連接沒有發(fā)現(xiàn)差異（右）。18例術(shù)后癲癇病改善的TLE患者，18例術(shù)前相同的患者以及18例匹配的對照對象。* p <0.01差異有統(tǒng)計學(xué)意義，方差分析采用事后Fisher的LSD進行。 （1）TLE患者的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)異?？赡芘c疾病的嚴重程度有關(guān)，在減少或消除癲癇發(fā)作的術(shù)后可能會部分改善。例如，已知丘腦內(nèi)側(cè)密集投射到枕葉，在本研究中觀察到在TLE中CL和枕葉內(nèi)側(cè)新皮層之間失去了正常的連接。（2）與對照組相比，TLE患者的MR / PBC與CL之間的存在異常連接。 CL是最大的延髓層狀丘腦內(nèi)核，它在腦干ARAS中接受MR和PBC的輸入。盡管先前證明了TLE中ARAS核與新皮層之間存在異常連通性，但該疾病先前尚未檢查過腦干-丘腦的連通性。總之，這些結(jié)果表明TLE中的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連接異常。丘腦是皮質(zhì)同步性和腦節(jié)律（例如EEG中的后位顯性α-節(jié)律（8-13 Hz））調(diào)節(jié)的關(guān)鍵樞紐。 α節(jié)律是漢斯·伯格（Hans Berger）首次發(fā)現(xiàn)的，被認為是健康的靜息閉眼成人的腦電圖的標志。對靜止?fàn)顟B(tài)健康成年人的腦電圖和功能磁共振成像研究表明，在靜止?fàn)顟B(tài)α節(jié)律期間，丘腦和枕葉皮質(zhì)之間呈負相關(guān)，這與作者在健康對照參與者中發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致。癲癇患者可能表現(xiàn)出α節(jié)律減慢，并且研究表明α節(jié)律的功能障礙與各種神經(jīng)精神病學(xué)和神經(jīng)病學(xué)狀態(tài)有關(guān)。此外，先前的功能磁共振成像研究表明TLE患者的丘腦和新皮質(zhì)后象限之間存在異常連接。本研究未進行腦電圖記錄，但腦電圖模式(包括后主導(dǎo)節(jié)律與丘腦-枕葉連通性)可能會在未來的TLE研究中引起人們的注意。TLE中的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連通性改變可能與TLE患者中廣泛功能改變有關(guān)。在TLE中異常丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)連接的潛在臨床意義是什么？作者以前的假設(shè)是，喚醒網(wǎng)絡(luò)的異常連接可能與TLE中出現(xiàn)的廣泛的顳葉外異常有關(guān)。例如，TLE患者表現(xiàn)出的缺陷不能完全由顳葉和邊緣網(wǎng)絡(luò)問題來解釋，比如注意力受損。先前的研究表明，丘腦內(nèi)核的投射可能在注意力和視覺意識中起作用。在這項研究中，作者發(fā)現(xiàn)腦干ARAS (MR/PBC)和丘腦(CL)之間的連接與在試驗A部分的較差表現(xiàn)有關(guān)，這可能反映了視覺空間注意力受損。此外，丘腦在TLE的癲癇發(fā)作中也起作用，之前的研究顯示TLE的丘腦萎縮。在這項研究中，作者觀察到雙側(cè)丘腦體積和丘腦內(nèi)連接的減少均與FACS的較高頻率有關(guān)，但與FICS無關(guān)。這與作者先前的研究不同，在先前的研究中，ARAS和前額葉皮層之間的異常連接與FICS的發(fā)生頻率增加相關(guān)，而與FACS無關(guān)。總的來說，這可能表明這兩種發(fā)作類型對不同的覺醒中心有不同的影響。成功的癲癇手術(shù)后，丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)將會有何變化？研究結(jié)果提示，癲癇術(shù)后丘腦網(wǎng)絡(luò)的功能連接可恢復(fù)部分。癲癇發(fā)作減少或停止的患者丘腦-枕葉連接和腦干-丘腦連接的改善，連接性值與對照組接近。這些結(jié)果與本文研究結(jié)果一致，作者發(fā)現(xiàn)在成功的癲癇手術(shù)后，ARAS和額旁-島葉新皮層之間的連接恢復(fù)。接下來，如何研究TLE的皮層下連接可指導(dǎo)新的治療方案?皮層下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別與TLE病理生理學(xué)相關(guān)，可能有助于識別神經(jīng)調(diào)節(jié)治療的新靶點，如深部腦刺激。人們已經(jīng)做了一些工作來研究刺激CL對意識障礙的影響。案例研究表明，在輕微意識創(chuàng)傷性腦損傷患者中，深層腦電刺激CL可能會引起覺醒增加。此外，在嚙齒動物的局灶性邊緣癲癇模型中，其他研究表明，在局灶性癲癇發(fā)作期間，同時刺激CL和橋核可以防止在沒有刺激的情況下出現(xiàn)的有害新皮質(zhì)和行為效應(yīng)。因此，對皮層下興奮網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)刺激可能在癲癇發(fā)作不能恢復(fù)的情況下降低癲癇的發(fā)病率。這項研究的局限性：盡管術(shù)前連接方式與視覺空間注意問題相關(guān)，但由于患者未接受長期的術(shù)后神經(jīng)心理學(xué)測試，因此無法評估術(shù)后連接改善與注意力得分變化之間的潛在關(guān)聯(lián)。正如TLE患者的典型情況一樣，本研究隊列在各種方面存在異質(zhì)性，包括：（i）接受了兩種不同的手術(shù)：選擇性杏仁核海馬切除術(shù)和標準前顳葉切除術(shù)；（ii）并非所有患者在MRI或手術(shù)標本病理上均顯示MTS(顳葉內(nèi)側(cè)硬化)，以及（iii）并非所有患者都有雙側(cè)強直性抽搐發(fā)作的病史。 接下來，在這項工作中，進行了術(shù)后MRI掃描(術(shù)后14至60個月)，為顯示癲癇癥狀改善的TLE患者的丘腦覺醒網(wǎng)絡(luò)連接的改善情況。 （1）在未來的工作中，可以進行一系列的術(shù)后功能磁共振成像，并觀察影像變化與術(shù)后時間的聯(lián)系。 （2）此外，本研究沒有收集到關(guān)于fMRI前最近一次癲癇發(fā)作時間長短的信息，在未來的研究中，可研究最后一次癲癇發(fā)作的時間和連接性之間可能的關(guān)系。 （3）雖然所有參與者的靜息狀態(tài)fMRI是在相同的條件下獲得的，在這種條件下，他們被告知要保持清醒，但并不直接測量掃描期間的覺醒水平。在未來的研究中，可以通過引入定量的喚醒措施（如同時進行EEG-fMRI或靜息狀態(tài)下追蹤睜眼時眼球運動狀態(tài)）來解決這一局限性。 （4）在3T解剖成像中無法從視覺上識別丘腦核，會影響分析的準確性。然而，可通過使用適合每個患者的活動形狀模型來獲得患者特定的丘腦核地圖。此外，為了減輕小結(jié)構(gòu)對運動和噪聲的敏感性，作者對功能連接分析進行了運動和生理校正，作為預(yù)處理的一部分。 本研究創(chuàng)新點在于探討了（i）癲癇患者中丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)的作用（ii）癲癇手術(shù)后丘腦網(wǎng)絡(luò)連接的變化（iii）使用特定的受試者丘腦圖譜。研究結(jié)果提示，TLE患者的腦干-丘腦和丘腦-枕葉連接性明顯受到影響，某些連接模式可能與癲癇發(fā)作頻率和視覺空間注意問題有關(guān)。在術(shù)后無癲癇發(fā)作或癲癇發(fā)作頻率降低的患者中，丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)連接紊亂得到部分恢復(fù)。進一步研究TLE中的丘腦喚醒網(wǎng)絡(luò)紊亂情況可能會提高我們對慢性癲癇廣泛的神經(jīng)和認知影響的理解，并有助于確定治療這種破壞性疾病的神經(jīng)調(diào)節(jié)靶點。原文：Thalamic arousal network disturbances in temporal lobe epilepsy and improvement after surgery 如需原文及補充材料請加微信：siyingyxf 或者19962074063獲取,如對思影課程感興趣也可加此微信號咨詢。
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