「仮想脳」に基づくてんかんの電気生理学的信号の解釈 (VIBRATIONS)

てんかんは主要な神経障害であり、人口の約 0.5 ～ 1% が罹患しています。 これは非常に無効な病気であり、生活の質に大きな影響を与えます。 多くの場合、投薬で発作を防ぐことはできません。発作の原因となる領域を外科的に切除することが、患者を治す唯一の方法です。 ただし、結果は決定的にてんかん誘発ゾーンの正しい描写に依存します。

このコンテキストでは、「仮想脳」の形での計算モデリングは、適切に制御された環境で、対策に対するソースのさまざまな構成の影響を調査するための強力なツールです。

このプロジェクトでは、空間的および動的特性の点で異なる脳ソースのさまざまな構成によって生成される MEG (脳磁図) および EEG (脳波) フィールドを生物学的に現実的な方法でシミュレートし、参加者に提供します。 研究仮説は、計算モデルと生物物理モデルが、MEG と EEG によって測定された信号を臨床的に解釈するための重要な情報をもたらすことができるというものです。 特に、この仮説は、電気生理学的データを分析する際にてんかん専門医が直面するいくつかの補足的な質問に効率的に対処するのに役立ちます。

戦略は次の 3 つになります。

i) 動的な側面 (てんかんの脳で観察される過興奮性と過同期性の変化の両方を再現する) と、患者で実行された実際のトラクトグラフィー測定に基づく現実的なジオメトリの両方を備えた仮想脳モデルを構築する ii) ソース構成の大規模なシミュレーションを通じてパラメーター空間を探索する、コンピューター クラスターに実装された並列コンピューティングを使用します。

iii) これらのシミュレーションの結果を、EEG、MEG、および脳内 EEG (定位脳波、ステレオ脳波 (SEEG)) の同時記録と対峙させます。 モデルは SEEG 信号で調整され、実際の MEG および EEG 信号を表すモデルの能力を検証するために表面信号に対してテストされます。

このプロジェクトは、理論的神経科学と数学から臨床研究への翻訳的な取り組みを構成しています。 プロジェクトの最初のアウトプットは、シミュレーションのデータベースであり、これにより、特定の状況で、EEG、MEG、および SEEG で観測された信号を発生させた可能性のある構成の数を評価できます。 プロジェクトの第 2 の主要なアウトプットは、臨床医がソフトウェア プラットフォームにアクセスできるようにすることです。これにより、ユーザー フレンドリーな方法で過興奮領域の可能な構成をテストできるようになります。 さらに、代表的な例はウェブサイトを通じてコミュニティに公開され、同じ「グラウンド トゥルース」データに対するさまざまな信号処理方法の結果に立ち向かうことを目的とした将来の研究で使用できるようになります。