"Virtuális agy" – Elektrofiziológiai jelek alapú értelmezése epilepsziában (VIBRATIONS)

Az epilepszia súlyos neurológiai rendellenesség, amely a lakosság 0,5-1%-át érinti. Ez egy nagyon érvénytelenítő betegség, amely nagymértékben befolyásolja az életminőséget. Az esetek nagy részében a gyógyszeres kezelés nem tudja megakadályozni a rohamokat; A rohamokért felelős régiók műtéti eltávolítása az egyetlen módja a betegek gyógyításának. Az eredmények azonban döntően az epileptogén zóna helyes elhatárolásától függenek.

Ebben az összefüggésben a számítógépes modellezés „virtuális agy” formájában hatékony eszköz a források különböző konfigurációinak a mérésekre gyakorolt ​​hatásának vizsgálatára, jól ellenőrzött környezetben.

Ebben a projektben a különböző konfigurációjú agyi források által előállított MEG (Magnetoencephalography) és EEG (Electroencephalography) mezőket biológiailag valósághűen szimulálják, amelyek térbeli és dinamikai jellemzőiben eltérőek lesznek. A kutatási hipotézis az, hogy a számítási és biofizikai modellek döntő fontosságú információkat hozhatnak a MEG és EEG által mért jelek klinikai értelmezéséhez. A hipotézis különösen segíthet néhány olyan kiegészítő kérdés hatékony megoldásában, amelyekkel az epileptológusok szembesülnek az elektrofiziológiai adatok elemzésekor.

A stratégia három részből áll:

i) Készítsen virtuális agymodellt dinamikus szempontokkal (az epilepsziás agyban megfigyelt túlingerlékenységi és hiperszinkronizációs változásokat egyaránt reprodukáló), és valósághű geometriával a betegeken végzett tényleges traktográfiás mérések alapján ii) Fedezze fel a paraméterteret a forráskonfigurációk nagyszabású szimulációi segítségével , egy számítógépfürtben megvalósított párhuzamos számítást használva.

iii) A szimulációk eredményeit szembesítse az EEG, MEG és intracerebrális EEG egyidejű rögzítésével (sztereotaktikus EEG, sztereoelektroencephalográfia (SEEG)). A modelleket SEEG-jelekre hangolják, és a felszíni jelekkel szemben tesztelik, hogy ellenőrizzék, a modellek képesek-e valódi MEG- és EEG-jeleket reprezentálni.

A projekt az elméleti idegtudománytól és matematikától a klinikai vizsgálatok irányába történő transzlációs erőfeszítést jelent. A projekt első eredménye egy szimulációs adatbázis lesz, amely egy adott helyzetben lehetővé teszi azon konfigurációk számának felmérését, amelyek az EEG, MEG és SEEG megfigyelt jeleit eredményezhették volna. A projekt második – és fő – eredménye az lesz, hogy a klinikusok hozzáférést biztosítanak egy szoftverplatformhoz, amely lehetővé teszi a túlzottan izgató régiók lehetséges konfigurációinak felhasználóbarát tesztelését. Ezen túlmenően reprezentatív példákat tesznek elérhetővé a közösség számára egy weboldalon keresztül, amely lehetővé teszi annak felhasználását a jövőbeni tanulmányokban, amelyek célja a különböző jelfeldolgozási módszerek eredményeinek szembesítése ugyanazon „alapigazság” adatokon.