Beobachtungsstudie zum strukturell-funktionalen Konnektom bei Patienten mit Epilepsie

Im letzten Jahrzehnt hat das Konzept des Gehirns als komplexes Netzwerk die Art und Weise, wie es untersucht wird, stark beeinflusst (Bartolomei et al., 2017). Die Struktur sowohl struktureller als auch funktioneller Netzwerke im Gehirn wird mit einer optimalen Gehirnfunktion in Verbindung gebracht (Duma et al., 2022). Diese Entwicklung der Methoden und Untersuchungsansätze hat sich direkt auf die Epilepsieforschung ausgewirkt. Eine frühe Vorstellung von fokaler Epilepsie ging davon aus, dass sie mit der Aktivität der epileptogenen Zone zusammenhängt, die als generatives Element von Anfällen identifiziert wurde. Es stellte sich jedoch heraus, dass Netzwerkveränderungen auf verschiedenen Ebenen als Schwerpunkt galten und man sich somit von der epileptogenen Zone zum Konzept des epileptogenen Netzwerks bewegte. Veränderungen sowohl des strukturellen als auch des funktionellen Netzwerks im Vergleich zu einer gesunden Kontrollpopulation wurden bei verschiedenen Formen der Epilepsie von fokaler bis hin zu idiopathischer generalisierter Epilepsie festgestellt (Lariviere et al., 2022, Zhang et al., 2009). Bei arzneimittelresistenten fokalen Epilepsien stellt sich häufig die Identifizierung und Entfernung des epileptogenen Netzwerks als Wahltherapie heraus. Der Prozess der Diagnose und Definition des epileptogenen Netzwerks wird auch heute noch diskutiert. Eine der am weitesten verbreiteten Methoden ist die Implantation intrakranieller Elektroden zur elektroenzephalographischen Aufzeichnung von Anfällen (Bartolomei et al., 2017). Diese Methode birgt mehrere, wenn auch kontrollierte, Risiken für den Patienten. Es werden neue nichtinvasive Ansätze entwickelt, die darauf abzielen, Informationen aus struktureller Neurobildgebung und kortikaler elektrischer Aktivität zu integrieren, die durch hochdichte Elektroenzephalographie mit externen Elektroden gemessen werden (Duma et al., 2021). Zu diesen neuen Ansätzen gehören auch simulative Ansätze, die individualisierte Informationen wie die Kortexgeometrie und patientenspezifische Verbindungen der weißen Substanz nutzen (Courtiol et al. 2020). Ausgehend von einer einfachen Struktur- und Diffusions-MRT, die in routinemäßigen klinischen Untersuchungen durchgeführt wird, können somit mehrere Lokalisierungshypothesen des epileptogenen Netzwerks mithilfe von Simulationsmodellen getestet und anschließend zur Validierung mit dem realen EEG-Signal verglichen werden. Von großer Bedeutung ist es auch zu verstehen, wie das strukturell-funktionale Konnektom mit der kognitiven Funktion bei Patienten mit Epilepsie zusammenhängt, bei denen eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie in einem oder mehreren kognitiven Bereichen beeinträchtigt sind.