Funkční konektivita v klidovém stavu při Cluster Headache

Elektroencefalogram (EEG) je široce dostupný jako účinný prostředek k neinvazivnímu studiu mozkové konektivity. EEG s vysokou hustotou (HD-EEG), umožňuje zaznamenávat elektrickou mozkovou aktivitu s vysokým časovým a prostorovým rozlišením. Prostřednictvím analýzy mozkových oscilací v různých frekvenčních pásmech (od alfa po delta) může vyhodnotit senzoriku, zpracování bolesti a integraci informací, a tak detekovat potenciální markery nebo prediktory pro terapeutické intervence.

Předchozí neurofyziologické studie se zaměřily na EEG a na posouzení funkční konektivity nebo spektrální analýzy u pacientů s migrénou, bez údajů o klastrové bolesti hlavy. Konvenční studie zjistily vyšší aktivitu pomalých vln (převážně theta) v interiktální fázi a vyšší excitabilitu ve zrakové kůře během zrakové aury.

V roce 2016 studie klidového stavu prokázala převahu nízkofrekvenčních pásem v iktální fázi. Pacienti s interiktální a iktální fází také vykazovali difuzní nižší koherenci, což naznačuje nízkou funkční konektivitu. Dále byla zjištěna změněná prostorová konektivita pro aktivity nižších alfa-pásů v interiktálních fázích během senzorické stimulace pomocí HD-EEG, což naznačuje thalamokortikální dysrytmii.

Primárním cílem studie je vyhodnotit změny ve funkční konektivitě u pacientů s epizodickou cluster headache, srovnáním aktivní fáze s fází remise. Kromě toho bude provedena explorativní analýza funkční konektivity u pacientů s chronickou klastrovou bolestí hlavy.

Studovat design:

Pacienti s epizodickou klastrovou bolestí hlavy (eCH) budou hodnoceni ve dvou samostatných časových bodech: během aktivní fáze (T0), definované jako alespoň jeden týden aktivní periody, a ve fázi remise (T1), definované jako alespoň 14 dní bez bolesti hlavy a bez jakékoli průběžné preventivní medikace. Během každé návštěvy budou shromážděna klinická data a bude provedeno HD-EEG.

Pacienti s chronickou klastrovou bolestí hlavy (cCH) budou hodnoceni v jediném časovém bodě a zdravé kontroly podstoupí registraci HD-EEG jednou.

HD-EEG registrace:

Účastníci provedou 4 nahrávky (každý 6 minut) v klidovém stavu, 2 s otevřenýma očima a 2 se zavřenýma očima, v náhodném pořadí.

Vyšetřovatelé budou analyzovat klidový stav FC mezi šesti sítěmi klidového stavu (síť ve výchozím režimu, síť dorzální pozornosti, ventrální síť pozornosti, jazyková síť, somatomotorická síť a vizuální síť) v následujících frekvenčních pásmech: alfa 8-12 Hz, beta 13- 30 Hz, gama 31-80 Hz, theta 4-7 Hz. delta 1-3 Hz.

Parametry akvizice budou: High-Pass: 0,5 Hz; Dolní propust: 100 Hz; Notch: 50 Hz. Pro analýzu HD-EEG dat bude provedeno na míru šité analytické potrubí, které bylo dříve vyvinuto a ověřeno pro rekonstrukci nervových zdrojů z kortikální/subkortikální šedé hmoty. Signály EEG budou filtrovány pásmovou propustí (1-80 Hz) a snižovány při 250 Hz. Biologické artefakty budou odmítnuty pomocí nezávislé analýzy komponent (ICA). Signály EEG budou odkazovány pomocí přizpůsobené verze referenční techniky standardizace elektrod (REST). Matice odhadne vztah mezi naměřenými potenciály pokožky hlavy a dipóly odpovídajícími mozkovým zdrojům. Rekonstrukce zdrojů bude provedena přesným algoritmem elektromagnetické tomografie mozku s nízkým rozlišením (eLORETA)

Statistický plán:

Velikost vzorku byla vypočtena pomocí bezplatné online platformy www.openepi.com. Protože neexistují žádné předchozí studie o funkční konektivitě HD-EEG u klastrové bolesti hlavy, naše analýza velikosti vzorku byla založena na práci Bjorka (Bjork et al., 2009). Rozdíl mezi skupinami v pásmu relativní síly theta rovný 0,04 (±0,04) bude považován za klinicky významný. Vezmeme-li v úvahu dvoustranný t-test pro srovnání s intervalem spolehlivosti 95 %; síla: 80 %, minimální doporučená velikost vzorku byla 20 subjektů pro skupinu.

Pro rozhodnutí, zda použít parametrické nebo neparametrické metody, bude provedena předběžná analýza normality prostřednictvím Shapiro Wilk testu.

Číselné proměnné budou popsány jako průměr a směrodatná odchylka (nebo případně medián a kvartily), kategorické proměnné jako hrubá čísla a procenta.

Funkční analýzy konektivity budou provedeny pro jednotlivá pásma a registraci se zavřenýma očima.