丘脑刺激对癫痫患者神经网络连接性和兴奋性的影响

《Annals of Neurology》：Thalamic Stimulation Induced Changes in Network Connectivity and Excitability in Epilepsy

　　癫痫患者深部脑刺激（DBS）的脑电诱发电位（BSEP）动态变化及网络调控机制研究。通过临床立体脑电图（sEEG）结合短时DBS刺激，评估基线BSEP振幅与癫痫网络连接强度，发现超过1.5小时的DBS可显著降低BSEP振幅且与基线连接强度正相关，同时短时刺激能有效抑制间发性癫痫放电。研究建立了基于BSEP和网络连接性的DBS优化生物标志物体系。

　　

摘要

研究目的

深脑刺激（DBS）的效果在多个时间尺度上都有体现，从几秒到几个月不等，涉及直接的电效应、神经可塑性和网络重组。在癫痫治疗中，DBS对癫痫发作的延迟影响给优化治疗带来了挑战。单脉冲刺激及其引发的脑刺激诱发电位（BSEPs）为评估有效连接性和网络兴奋性提供了方法。本研究结合了BSEPs和在立体脑电图（sEEG）期间的短时DBS试验，以绘制癫痫发作网络的活动模式，调节网络动态，并监测兴奋性和发作间期的异常情况，从而为基于生物标志物的神经调节提供依据。

方法

本研究纳入了10名接受临床sEEG检查的难治性癫痫患者，作为癫痫神经调节生物标志物的回顾性队列研究对象。每位患者都接受了高频（145Hz）丘脑DBS治疗。在DBS治疗前后分别记录了BSEPs。基线BSEP幅度用于评估癫痫发作网络的活动情况，而幅度变化（治疗前后）则用于评估网络兴奋性的改变。发作间期的癫痫样放电通过自动分类器进行监测。

结果

基线BSEPs显示了丘脑不同亚区之间的网络活动模式，其中通过刺激丘脑前核-腹侧前核交界处能够实现最大的额颞叶网络激活。持续超过1.5小时的DBS治疗使BSEP幅度低于基线水平，且幅度变化的程度与基线时的连接强度相关。较短的DBS治疗时间未能可靠地抑制BSEP幅度，但能够立即降低连接良好的癫痫网络中的发作间期癫痫样放电率。

解读

BSEPs和在sEEG期间的DBS试验为评估多时间尺度上的大规模网络调节提供了新的生物标志物，推动了基于生物标志物的神经调节技术的发展。参考文献：ANN NEUROL 2025

潜在的利益冲突

G.A.W、J.J.V.G和B.N.L已将知识产权授权给Cadence Neuroscience公司，G.A.W和J.J.V.G还将知识产权授权给NeuroOne, Inc.，这两家公司可能会受到本研究的影响。G.A.W和B.N.L担任LivaNova Inc.的科学顾问委员会成员，G.A.W还担任NeuroPace Inc.和Cadence Neuroscience Inc.的科学顾问委员会成员，这两家公司也可能受到本研究的影响。其余作者没有需要报告的利益冲突。

数据获取

本研究的主要发现数据及代码可在GitHub上获取（https://github.com/nmgregg/Thalamic-stim-connect）。如有具体问题，请联系通讯作者。