皮质-皮质间诱发电位在癫痫相关网络研究中的应用
发布网友
发布时间：2024-09-08 01:23
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-20 04:25
皮质-皮质间诱发电位（cortico-cortical evoked potential，CCEP）是指借助颅内电极刺激局部脑区，在刺激电极附近部位和（或）远隔部位记录到的与电刺激具有锁时关系的平均电位反应。1936年Adrian等报道利用直接皮质反应的方法可在刺激电极的附近部位检查到局部诱发电位，几十年来该方法几经改进，到2004年时Matsumoto等又对该方法做了进一步规范与发展，并将其命名为CCEP。目前，CCEP主要应用于癫痫相关网络的研究，借助CCEP可以判断刺激部位与记录部位之间的关系，进而在体追踪人类大脑不同区域之间的连接及与癫痫发作有关的网络，而当前国内尚未见相关报道。本文通过介绍CCEP的作用、优势与不足及未来的发展方向，综述该技术在癫痫相关研究中的应用价值。
一、CCEP的作用
基于白质纤维连接的研究，诸如皮质之间的连接及皮质-皮质下连接几乎都是在动物身上应用一系列的侵袭性追踪技术进行的。非侵袭性检查手段如磁共振弥散张量成像（DTI）及侵袭性的皮质/皮质下电刺激功能定位的联合应用为皮质-皮质下网络之间的关系提供了相似的信息，但是皮质功能区与白质纤维末端之间的关系尚不能被描述出来，而CCEP技术提供了一种追踪不同脑区之间连接性的可能。Greenlee等利用CCEP研究了额下回内部的功能连接，指出刺激额下回的一处亚回（眶部、三角部或岛盖部）的某一部位可在同一亚回或相邻亚回的远隔部位引出CCEP，初步证明刺激部位与记录到CCEP的部位之间存在功能联系。Conner等应用DTI联合CCEP研究语言系统的解剖与电生理连接，发现CCEP的波幅及潜伏期和连接刺激部位与记录部位之间的DTI通路数量显著相关。借助CCEP可以判断刺激部位与记录部位之间的关系，进而在体追踪人类不同脑区之间的连接及与癫痫发作有关的网络。
1、在体追踪半球内不同脑区之间的功能连接
Matsumoto等发现刺激前语言区（即位于*沟前方、外侧裂上方的语言区），可在后语言区（即位于颞、顶叶外侧凸面的语言区）与颞叶底部引出CCEP；刺激后语言区可在前语言区与颞叶底部引出CCEP。该研究结果表明：作为语言网络的组成部分，位于侧裂周围与侧裂外的语言区借助双向连接参与构成语言系统。Enatsu等运用CCEP研究后语言区的功能重组现象（即受损语言区为同侧相邻部位代偿或转移至对侧同源区的现象），发现CCEP分布区与后语言区之间的关系呈现出两种模式，即电刺激功能定位所确定的后语言区或全部或部分位于CCEP分布区之内。他们认为后语言区重组可能与其从连接前-后语言区的末端（表现为CCEP的记录部位）向周围皮质的功能性转移有关，并指出语言区可在CCEP的记录部位之外被确定出来。
Matsumoto等发现刺激运动区内侧（MMC）可在运动区外侧（LMC）引出CCEP，反之亦然；而按照刺激部位与CCEP记录部位之间的位置关系，回归分析显示MMC处的刺激部位与LMC处记录到CCEP最大值的部位之间密切相关，反之亦然；在功能上，刺激MMC的正性运动区可在LMC躯体皮质定位区的同源区引出CCEP，反之亦然。该研究直接证明人类运动区存在一个皮质间网络，该网络以一种交互的方式连接着LMC与MMC沿特定梯度分布的解剖同源区和二者躯体皮质定位区的同源区。
Matsumoto等借助CCEP，发现顶-额外侧网络（由运动前区、*前回、*后回、顶叶后部等顶、额叶脑区构成）是一个横过*沟的由近及近、由远及远的镜像对称结构，并且保留了背-腹侧结构（即顶下小叶到运动前区腹侧，顶上小叶到运动前区背侧）。Enatsu等借助CCEP证实额-顶外侧网络在高级运动的控制中具有重要作用，并且推断电刺激前额叶的特定部位时随意运动的中断现象是由于运动区结构受损造成的。Kubota等借助CCEP研究了人类边缘系统的连接情况，证实海马与扣带回后部、海马旁回后部、额上回中部及额叶眶回之间具有功能连接，并且推测一个通过扣带回的双向网络连接着海马与扣带回后部。
2、在体追踪半球间不同脑区之间的功能连接
Terada等发现刺激一侧运动区，可在其对侧半球运动区记录到CCEP，并且位于刺激电极对侧半球运动区的同名电极周围记录到的CCEP波幅最大；而当刺激部位不在运动区时，则其对侧半球运动区无CCEP引出。该研究直接证明了起源于皮质运动区的大脑半球间功能连接的存在。此外，他们观察到诱发电位在双侧半球呈镜像分布，认为双侧躯体的运动协调至少部分在运动皮质水平受到控制。在另一项研究中，Terada等发现刺激面部运动区（f-MA）或非面部运动区（nf-MA）比刺激感觉区或非功能区引出更多的CCEP；刺激f-MA与nf-MA，在对侧f-MA比对侧的nf-MA或其他部位引出更多的CCEP；刺激感觉区（SA）在对侧MA或SA几乎无CCEP引出；刺激f-MA在对侧f-MA记录到的CCEP波幅最大。该研究发现左、右半球感觉-运动区之间具有不对称性的特点：面部运动区、非面部运动区与对侧的面部运动区之间都存在紧密的半球间联系，而感觉区与对侧的运动区或感觉区之间可能没有或仅有极少的直接联系。Kikuchi等发现刺激固有辅助运动区（SMA）可引出：对侧上、下肢的运动诱发电位（MEP）及其后的静止期（SP），伴或不伴MEP最小值的同侧上肢SP及同侧躯体皮质定位区的CCEP。如果要在上肢引出MEP，刺激SMA时需要更高的刺激强度，而且该MEP的潜伏期明显较长。该研究证明了人类固有辅助运动区在皮质-脊髓通路上的双侧不对称性效应，而这种不对称性可能通过直接下行通路传达，此外，他们还认为CCEP对于临床上区分辅助运动区与初级运动区是有用的。
Umeoka等发现刺激一侧颞叶底部可在其对侧半球的相应部位记录到CCEP，而所有研究对象的颞底语言区至少与1个CCEP有关，这个CCEP可位于刺激部位或记录部位。该研究证实双侧颞叶底部存在神经联系。鉴于颞底语言区的参与，这些CCEP可能反映了双侧颞叶底部之间的生理性连接。Koubeissi等发现刺激左侧颞上回后部可在双侧颞叶底部记录到CCEP，而刺激任意一侧颞叶底部可在左侧颞上回后部引出CCEP。该研究首次证实了人体左侧颞上回后部与双侧颞叶底部之间存在功能连接。
Greenlee等报道给予额下回电刺激可在双侧半球运动区（包括口面部运动区）引出CCEP，而刺激口面部运动区也可在额下回引出相应反应。该研究证实人类额下回与口面部运动区之间具有功能连接。
3、在体追踪癫痫发作的相关网络
Matsumoto等应用CCEP对一名伴有局灶性皮质发育不良的癫痫患者进行研究。发现该患者在发作形成期间其内在致痫网络在增强。这是首个CCEP应用于追踪癫痫发作相关网络的报道。
Iwasaki等通过测量发作起始区附近部位的CCEP及与发作期脑电图无关联的临近新皮质部位的CCEP，将两者进行对比后，发现发作起始区附近部位CCEP的波幅较强，他们认为这种现象可能反映了一些新皮质癫痫患者致痫区相关皮质兴奋性在增强。
Enatsu等借助CCEP发现发作前兴奋性在显示出反复尖波发放模式的部位比显示出阵发性快波发放模式的部位更强，以一种新的方式证实了皮质兴奋性的改变依赖于发作起始模式。在另一项研究中，他们通过CCEP研究发作传播与诱发电位之间的关系，发现连续性传播明显快于非连续性传播，而这一点可以用发作起始区周围部位兴奋性增强来解释。
Matsuzaki等发现产生于高阶视觉皮质的CCEP明显比产生于低阶视觉皮质的CCEP大。电刺激低阶视觉皮质，可在高阶视觉皮质引出增大了的γ-活动，这种活动出现在之前的CCEP减弱后。他们认为，这些发现对于未来CCEP的临床应用及癫痫外科术前评估可能有一定的意义。
Enatsu等综合了临床症状、头皮脑电图、立体定向脑电图及CCEP，以描绘后扣带回癫痫的临床与神经生理学特征。该研究揭示，来自后扣带回的网络及后扣带回癫痫症状的改变均取决于发作的传播模式。
二、CCEP的优势与不足及未来的发展方向
Wrench等人指出，与DTI相比，CCEP可追踪不同脑区之间生理性连接，并能提供方向信息与时态信息。他们认为，CCEP在临床上具有较强的实用性，因为它可以实现：（1）便捷的短时在线平均技术，其每个刺激部位用时少于1或2分钟；（2）无需患者合作；（3）诱发癫痫发作的几率很小。目前CCEP技术在临床应用上并不成熟，其相关研究只在国外的少数癫痫中心开展，仍需在实践中不断摸索。除前文提到的不足外，笔者认为CCEP是一种侵袭性的检查手段，需要行颅内电极埋置，而电极埋置的深度与广度可能会影响研究者对研究结果的全面判断。
Wrench等人认为CCEP在未来仍将继续用于在体追踪人类不同脑区之间的连接及与癫痫发作有关的网络，而CCEP联合DTI也是其未来发展的一大方向。他们还认为通过评估任务执行期间CCEP电位的变化可在体研究人类生理性活动时皮质间连接的改变。而笔者认为，CCEP用于预测术后传导性失语及结合f-MRI、TMS及MEG探索不同脑区的功能构成可能是不久的将来即可实现的事情。
