Havainnollinen tutkimus epilepsiapotilaiden rakenne-toiminnallisesta liitosta

Viime vuosikymmenen aikana käsitys aivoista monimutkaisena verkostona on vaikuttanut suuresti tapaan, jolla jälkimmäistä tutkitaan (Bartolomei et al., 2017). Sekä aivojen rakenteellisten että toiminnallisten verkostojen rakenne on liitetty aivojen optimaaliseen toimintaan (Duma et al., 2022). Tämä tutkimusmenetelmien ja -lähestymistapojen kehitys on vaikuttanut suoraan epilepsian tutkimukseen. Fokaalisen epilepsian varhainen käsitys oli, että se liittyi epileptogeenisen vyöhykkeen aktiivisuuteen, joka tunnistettiin kohtausten synnyttäväksi elementiksi. Kuitenkin, mitä aiemmin pidettiin fokusina, havaittiin verkostomuutoksia eri tasoilla, mikä siirtyi epileptogeenisestä vyöhykkeestä epileptogeenisen verkon käsitteeseen. Muutoksia sekä rakenteellisessa että toiminnallisessa verkostossa verrattuna terveeseen kontrollipopulaatioon on tunnistettu erilaisissa epilepsian muodoissa fokaalisesta idiopaattiseen yleistyneeseen epilepsiaan (Lariviere et al., 2022, Zhang et al., 2009). Usein epileptogeenisen verkoston tunnistaminen ja poistaminen osoittautuu valinnaiseksi hoidoksi lääkeresistenttien fokaalisten epilepsioiden hoidossa. Epileptogeenisen verkon diagnosointi- ja määrittelyprosessista keskustellaan edelleen. Yksi laajimmin käytetyistä menetelmistä on kallonsisäisten elektrodien implantointi kohtausten elektroenkefalografiseen tallentamiseen (Bartolomei et al., 2017). Tämä menetelmä sisältää useita, vaikkakin hallittuja, riskejä potilaalle. Uusia ei-invasiivisia lähestymistapoja kehitetään, joilla pyritään integroimaan rakenteellisesta hermokuvauksesta ja aivokuoren sähköisestä aktiivisuudesta saatua tietoa, joka mitataan korkeatiheyksisellä elektroenkefalografialla ulkoisten elektrodien kanssa (Duma et al., 2021). Nämä uudet lähestymistavat sisältävät myös simulatiivisia lähestymistapoja, jotka hyödyntävät yksilöllistä tietoa, kuten aivokuoren geometriaa ja potilaskohtaisia ​​valkoisen aineen yhteyksiä (Courtiol et al. 2020). Siten yksinkertaisesta rakenteellisesta ja diffuusio-MRI:stä, joka tehdään rutiinikliinisissä tutkimuksissa, voidaan testata useita epileptogeenisen verkon paikallisia hypoteeseja simulatiivisilla malleilla ja verrata niitä sitten todelliseen EEG-signaaliin validointina. On myös erittäin tärkeää ymmärtää, kuinka rakenteellinen ja toiminnallinen yhteys liittyy epilepsiapotilaiden kognitiivisiin toimintoihin, joilla on suuri todennäköisyys, että heillä on yhden tai useamman kognitiivisen alueen toimintahäiriö.