伴中央颞区棘波良性儿童癫痫的注意网络受损的fMRI研究

Benign Epilepsy of Childhood with Centrotemporal Spikes（BECT）is the most common idiopathic and also the most common type of epilepsy in childhood. Traditionally, it is considered that children with BECT have no cognitive impairment. However, some recent studies show BECT patients have more difficulties in learning and memory compared to age-matched healthy children. EEG-fMRI was used to reveal the deactivation phenomenon of the attention network in the patients with BECT epilepsy, and can be used to reflect the normal or abnormal state of specific corresponding functions. It is likely that learning of attention impairment and the physiopathologic mechanism of BECT is helpful for finding the identification of attention impairment and the crosstalk with the clinic factors. Therefore we can supply a sensitive biomarker for the early intervention with medication of epilepsy by using functional magnetic resonance imaging (fMRI).

伴中央颞区棘波良性儿童癫痫是最常见的小儿原发性癫痫类型之一。以往多认为由于其发作和脑电图异常可能自然消失、远期预后好，近年来神经心理研究发现患该病的儿童与健康同龄儿童相比可能有着学习记忆等方面的问题，但对其发生机制及药物治疗的必要性和时机尚存争议。本课题拟采用以同步脑电联合功能磁共振成像为主的神经影像技术，针对BECT患儿诊治过程中不同阶段（治疗前后）EEG和fMRI中的尖、棘波和注意网络情况进行观察，全面地评价癫痫患者的注意功能。本研究将有助于揭示伴中央颞区棘波良性儿童癫痫注意网络变化状况及其可能机制，寻找癫痫注意功能损伤的模式及其相关的临床因素，也有助评价抗癫痫药物对注意网络的影响，为指导临床用药提供一个灵敏的生物信号特征和理论依据。

伴中央颞区棘波良性儿童癫痫（BECT）是最常见的小儿原发性良性部分性癫痫类型之一，其以较轻的临床表现及明显的异常脑电为特征，随着儿童发育，其发作和脑电图异常大部分可自然消失、远期预后好；但近年来神经心理研究提示，患儿可能还是存在学习记忆等认知功能的损害，但其发生发展机制尚不明确；并且，抗癫痫药物虽然可明显改善患儿的发作症状及脑电表现，但其本身存在的对认知功能影响等副作用，使得BECT的抗癫痫药物治疗必要性存在争议。癫痫脑网络是癫痫活动传播及癫痫脑功能损害的病理生理学基础。当前的功能磁共振成像（fMRI）技术为癫痫脑网络的研究提供了手段。本项目结合EEG-fMRI技术，并采用功能连接、独立成分分析、局域一致性分析等等多模态神经影像学分析方法，对BECT脑注意网络的性质及改变特征进行观察分析。3年来，在本项目的支持下，共纳入130例 BECT 患儿，收集其不同诊治阶段（治疗前后）的临床数据、EEG 及多模态MRI 数据，并同步收集70例正常儿童的行为学及多模态MRI数据作为对照。1）利用EEG-fMRI技术分析间期痫样放电相关脑激活情况，结果表明BECT可能起源于外侧裂-中央区，进一步分析发现中央后回和中央沟盖是最适合作为描述BECT脑异常电活动偏侧性的脑区。2）在脑网络水平，采用独立成分分析（ICA）的方法，采用静息态 fMRI 技术，提取BECT患者默认模式网络（Default mode network，DMN），发现癫痫患者存在特异的脑认知网络损害，BECT患者DMN内侧前额叶、脑岛、楔前叶、扣带回等关键脑区功能连接降低，为癫痫脑认知功能损害的机理提供了影像学证据和解释，为保护癫痫脑功能提供了手段。3）发现BECT癫痫患者及正常儿童网络关键区域的相关模式不同，提示BECT可能导致患者脑网络的重构。4）在脑局域属性水平，采用脑局域一致性的fMRI方法，发现丙戊酸及左乙拉西坦两种不同用抗癫痫药物造成BECT患者脑活动改变的分布模式不同，丙戊酸倾向于抑制丘脑的局域脑活动，而左乙拉西坦则共同作用于皮层及丘脑；提示在脑区层面上两种药物的作用机理不同。研究结果主要以论文发表形式表现，已发表 SCI 收录文章 11 篇；在撰、投稿再审3篇。培养研究生5人。