颅内EEG信号分离多区域神经动力学揭示同情痛觉的神经机制

颅内EEG信号分离多区域神经动力学揭示同情痛觉的神经机制

研究背景与目的 同情心是一种能够理解和分享他人情感的能力,是人类社会互动和亲社会行为的重要基础。当前的神经影像学研究已经确定了一些大脑区域在同情痛觉中的关键作用,包括前岛叶(anterior insula,AI)、前扣带回皮层(anterior cingulate cortex,ACC)、杏仁核(amygdala)和额下回皮层(inferior frontal gyrus,IFG)。然而,关于这些区域在同情反应中的精确时空特征和区域间通信机制,仍存在许多未解之谜。 近年来,功能磁共振成像(fMRI)研究通过识别同情痛觉的核心神经网络(包括AI、ACC、杏仁核和IFG),为理解同情心如何在脑内运作提供了基础。然而,fMRI的时间分辨率较低,难以捕捉快速的神经动态变化。因此,本研究通过记录局部场...

癫痫手术前计划中通过空间扰动框架评估癫痫发作起始区(SOZ)的植入质量

癫痫手术前计划中通过空间扰动框架评估癫痫发作起始区(SOZ)的植入质量 背景介绍 癫痫手术的成功主要依赖于术前计划的精确性,这通常涉及使用临床症状学、脑电图(EEG)和磁共振成像(MRI)来识别癫痫发作起始区(EZ)。然而,在复杂病例中,这些工具可能不足以确定EZ,需插入立体脑电图(SEEG)电极以获得更高的空间分辨率。Bancaud和Talairach将EZ定义为最早癫痫发作组织和传播的网络或区域。而SEEG虽然非常有用,但受到植入有限数量电极的限制。典型的SEEG探索仅能覆盖约5-10%的大脑体积。 在临床实践中,癫痫发作起始区(SOZ)作为EZ的一个电图学标志,用于术前计划。然而,即使仔细识别潜在癫痫病灶,只有大约一半的选择手术的患者在手术后能够达到无癫痫发作。手术失败的一个主要原因是...

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究 癫痫是一种严重影响患者生活质量的神经系统疾病,约影响了全球1%的人口。在所有癫痫患者中,近三分之一的病例对药物治疗没有反应,即所谓的药物难治性癫痫。对于这一部分患者,最有效的治疗方法通常是通过手术去除或破坏癫痫发作起源区(Ictal or seizure onset zone),即大脑中负责产生和传播癫痫的区域。因此,准确定位癫痫发作起源区是成功进行癫痫手术的关键。尽管已经有几十年的研究,但科学家仍未能完全理解人类癫痫的自发发作及其在神经元微电路层次上的传播机制。 研究背景与动机 癫痫发作的发生和传播机制在神经科学中一直是一个未解之谜。传统的研究主要集中在利用颅内电极长时间记录癫痫发作,通过对大脑局部场电位以及大范围神经元的活动进行监测来确定病理...

关于幼儿癫痫手术的共识

关于儿童癫痫外科手术的共识研究报告 背景介绍 癫痫(epilepsy)的发病率在不同年龄段有显著变化。根据国际抗癫痫联盟(ILAE)的数据,癫痫的发病率最高的是<5岁和>65岁的人群(>60人/十万人),其中1岁以下儿童的癫痫发病率(82.1–118/十万人/年)高于年龄较大的儿童(46/十万人/年)。基于一项为期30年的抗癫痫药物(ASM)治疗队列研究,第一次使用ASM治疗可以使50.5%的患者无发作;第二次ASM的无发作可能性为11.6%,第三次治疗的额外无发作率仅为4.1%。此外,一项单中心随机试验验证了癫痫外科手术对于18岁以下药物难治性癫痫(DRE)儿童的优越性。 尽管研究者广泛承认癫痫手术对DRE的治疗价值,但由于多种因素,特别是在幼儿中,适合手术治疗的候选者存在显著的手术治疗差...

MRI阴性局灶性癫痫中无创影像的应用价值

非侵入性影像在磁共振成像阴性局灶性癫痫中的临床效用研究 学术背景 癫痫手术是治疗药物难治性癫痫的重要手段。然而在磁共振成像(MRI)未能检测到病灶的情况下,术后取得良好的疗效的机会显著降低。先前的研究表明,只有30%-50%的MRI阴性癫痫患者在手术后能达到国际抗癫痫联盟(ILAE)分级I-II的较好结果。此类患者的手术成功主要依赖于多种非侵入性影像技术,如正电子发射断层扫描(PET)、减影发作间期单光子发射计算机断层扫描MRI共登记技术(SISCOM)、电源成像(ESI)和形态学MRI分析(MAP)。本文的研究重点是,找出一种或几种最佳的影像技术组合,以提高MRI阴性局灶性癫痫患者术后的疗效。 研究来源 本文由Christian Czarnetzki, Laurent Spinelli, ...

工作记忆任务中的定向识别的神经生理学研究

神经生理学研究:工作记忆任务中方位辨别的神经生理学研究 研究背景 识别和记忆环境的空间方位 (orientation) 是视觉空间行为的重要组成部分。准确存储和回忆这些信息有助于我们在空间中定位,并对快速变化做出适应性反应。然而,尽管方位记忆在文献中有着广泛的研究,这些研究主要集中在早期视觉区通过功能性磁共振成像 (fMRI) 来维持对刺激的精确描述。同时,也有关于额叶新皮质中个别亚区参与其中的零星信息。但在当前环境变化和记忆中的方位信息进行比较的阶段,尚缺乏系统的研究。认识这种操作的机制不仅对于理解视觉系统识别视觉环境基本特征的快速变化至关重要,还能揭示维持这些信息稳定性的大脑参考系统。 研究来源 该研究论文题为《Neurophysiological Study of Orientatio...

θ波振荡支持前额叶-海马体在序列工作记忆中的交互作用

海马前额叶交互支持序列工作记忆的θ振荡研究 学术背景 背外侧前额叶皮层 (dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC) 和海马在序列工作记忆 (sequential working memory) 中起着关键作用,但具体的交互机制尚不明确。以往研究表明,这两个脑区通过θ振荡在情景记忆和空间导航中进行交互,但在工作记忆中的具体作用亟待进一步探讨。一些研究发现,海马和前额叶皮层的θ相干性与学习空间和物体的情景有关,而病变或功能障碍会影响此类记忆能力。此次研究的目的即是探讨DLPFC与海马在实时处理序列表现中的交互机制,以期揭示其具体作用。 论文来源 本文发表于《Neurosci. Bull.》,其主要作者为Minghong Su、Kejia Hu、Wei Liu、...

无海马硬化症患者的优势侧内侧颞叶癫痫手术

癫痫手术对无海马硬化的优势侧内侧颞叶癫痫的疗效评估 原始研究 | 《Journal of Clinical Neuroscience》111(2023)16-21 引言 癫痫患者在全球人口中的占比约为0.5%-1%(Fiest et al. 2017),其中约30%的患者对药物治疗无效(Schiller & Najjar 2008),被称为医学难治性癫痫。对于这部分患者,外科治疗如病灶切除或安慰性治疗(包括迷走神经刺激和胼胝体切开术)可能是一种选择。迄今为止,最成熟且成功的癫痫手术为针对内侧颞叶癫痫(MTLE)的前颞叶切除术(ATL)(Spencer 1991)。 虽然ATL在医学难治性MTLE中比药物治疗有更好的效果(Wiebe et al. 2001),并且许多研究证实其治疗效果较好(M...

单细胞图谱揭示复发性胶质母细胞瘤中的免疫抑制微环境和Treg细胞景观

单细胞图谱揭示复发性胶质母细胞瘤中的免疫抑制微环境和Treg细胞分布 胶质母细胞瘤是最具侵袭性的脑肿瘤,具有极高的复发率和较差的预后。尽管许多研究已经对该疾病的肿瘤微环境进行了一些探讨,但对复发性胶质母细胞瘤的免疫微环境了解仍然非常有限。在这项研究中,研究团队使用单细胞RNA测序技术,揭示了复发性胶质母细胞瘤的免疫微环境,分析了脑脊液的潜在生物标志物,并比较了不同肿瘤位置的免疫特征。 研究背景 胶质母细胞瘤是极具恶性且易复发的脑癌,其特征包括血脑屏障(BBB)的特殊性、高异质性等。复发性胶质母细胞瘤患者的治疗选择有限,其内在分子改变致使其对常规治疗产生抵抗。了解这些肿瘤的分子和细胞组成有助于拓宽治疗选择。此外,免疫治疗作为一种理想的治疗方式,可以克服BBB针对肿瘤细胞。然而,肿瘤微环境中的一...

一种用于术中识别人类脑肿瘤的可穿戴荧光成像设备

恶性胶质瘤(Malignant Glioma, MG)是最常见的原发性恶性脑肿瘤类型。手术切除MG依然是治疗的基石,且切除范围与患者生存期高度相关。然而,在手术中很难区分肿瘤组织与正常组织,这极大地限制了手术切除的效果。荧光成像是一项新兴技术,可以在术中实时可视化MG及其边界。然而,现有的临床级荧光成像神经外科显微镜由于成本高、便携性差、操作灵活性有限以及缺乏熟练的专业技术人员,导致应用率较低。为了克服这些限制,研究人员创新性地将微型光源、可翻转滤光片和记录摄像机集成到手术放大镜中,生成了一种可穿戴的荧光眼镜设备,用于术中的荧光成像。 来源 本文由Mehrana Mohtasebi、Chong Huang、Mingjun Zhao、Siavash Mazdeyasna、Xuhui Liu、S...