Łączność funkcjonalna w stanie spoczynku w klasterowym bólu głowy

Elektroencefalogram (EEG) jest powszechnie dostępny i stanowi skuteczną metodę nieinwazyjnego badania połączeń mózgowych. EEG wysokiej gęstości (HD-EEG) umożliwia rejestrację elektrycznej aktywności mózgu z dużą rozdzielczością czasową i przestrzenną. Poprzez analizę oscylacji mózgu w różnych pasmach częstotliwości (od alfa do delta) może ocenić sensorykę, przetwarzanie bólu i integrację informacji, wykrywając w ten sposób potencjalne markery lub predyktory interwencji terapeutycznych.

Poprzednie badania neurofizjologiczne koncentrowały się na EEG i ocenie połączeń funkcjonalnych lub analizie spektralnej u pacjentów z migreną, ale nie miały danych dotyczących klasterowego bólu głowy. Konwencjonalne badania wykazały wyższą aktywność fal wolnofalowych (głównie theta) w fazie międzynapadowej i wyższą pobudliwość kory wzrokowej podczas aury wzrokowej.

W 2016 roku badanie stanu spoczynku wykazało przewagę pasm o niskiej częstotliwości w fazie napadowej. Pacjenci w fazie międzynapadowej i napadowej również wykazywali rozproszoną niższą koherencję, co sugeruje słabą łączność funkcjonalną. Ponadto stwierdzono zmienioną łączność przestrzenną dla aktywności w niższym paśmie alfa w fazach międzynapadowych podczas stymulacji sensorycznej za pomocą HD-EEG, co sugeruje arytmię wzgórzowo-korową.

Podstawowym celem pracy jest ocena zmian w łączności funkcjonalnej u pacjentów z epizodycznym klasterowym bólem głowy, porównując fazę aktywną z fazą remisji. Dodatkowo przeprowadzona zostanie eksploracyjna analiza połączeń funkcjonalnych u pacjentów z przewlekłym klasterowym bólem głowy.

Projekt badania:

Pacjenci z epizodycznym klasterowym bólem głowy (eCH) będą oceniani w dwóch oddzielnych punktach czasowych: w fazie aktywnej (T0), zdefiniowanej jako co najmniej jeden tydzień aktywnego ataku, oraz w fazie remisji (T1), zdefiniowanej jako co najmniej 14 dni bez bólu głowy i bez ciągłego leczenia zapobiegawczego. Podczas każdej wizyty zostaną zebrane dane kliniczne i wykonane zostanie badanie HD-EEG.

Pacjenci z przewlekłym klasterowym bólem głowy (cCH) zostaną poddani ocenie w jednym punkcie czasowym, a zdrowi pacjenci z grupy kontrolnej zostaną jednokrotnie poddani rejestracji HD-EEG.

Rejestracja HD-EEG:

Uczestnicy wykonają 4 nagrania (po 6 minut każde) w stanie spoczynku, 2 z oczami otwartymi i 2 z oczami zamkniętymi, w kolejności losowej.

Badacze przeanalizują FC stanu spoczynku w sześciu sieciach stanu spoczynku (sieć trybu domyślnego, sieć uwagi grzbietowej, sieć uwagi brzusznej, sieć językowa, sieć somatomotoryczna i sieć wizualna) w następujących pasmach częstotliwości: alfa 8-12 Hz, beta 13- 30 Hz, gamma 31–80 Hz, teta 4–7 Hz. delta 1-3 Hz.

Parametry akwizycji będą następujące: Górnoprzepustowy: 0,5 Hz; Dolnoprzepustowy: 100 Hz; Wycięcie: 50 Hz. Do analizy danych HD-EEG zostanie przeprowadzony dostosowany rurociąg analityczny, który został wcześniej opracowany i zatwierdzony do rekonstrukcji źródeł neuronowych z istoty szarej korowej/podkorowej. Sygnały EEG będą filtrowane pasmowo (1–80 Hz) i próbkowane w dół przy częstotliwości 250 Hz. Artefakty biologiczne zostaną odrzucone przy użyciu niezależnej analizy składowych (ICA). Sygnały EEG zostaną odniesione za pomocą dostosowanej wersji techniki standaryzacji elektrod referencyjnych (REST). Matryca oszacuje związek pomiędzy zmierzonymi potencjałami skóry głowy a dipolami odpowiadającymi źródłom sygnału w mózgu. Rekonstrukcja źródeł zostanie przeprowadzona za pomocą dokładnego algorytmu niskorozdzielczej tomografii elektromagnetycznej mózgu (eLORETA).

Plan statystyczny:

Wielkość próby obliczono za pomocą bezpłatnej platformy internetowej www.openepi.com. Ponieważ nie przeprowadzono wcześniejszych badań dotyczących łączności funkcjonalnej HD-EEG w klasterowym bólu głowy, naszą analizę wielkości próby oparliśmy na pracy Bjork (Bjork i in., 2009). Różnica między grupami we względnym paśmie mocy theta wynosząca 0,04 (±0,04) będzie uważana za znaczącą klinicznie. Biorąc pod uwagę dwustronny test t dla porównania z przedziałem ufności 95%; moc: 80%, minimalna sugerowana wielkość próby wynosiła 20 osób w grupie.

Przeprowadzona zostanie wstępna analiza normalności w celu podjęcia decyzji, czy zastosować metody parametryczne czy nieparametryczne, za pomocą testu Shapiro Wilka.

Zmienne numeryczne będą opisywane jako średnia i odchylenie standardowe (lub, jeśli to konieczne, mediana i kwartyle), zmienne kategoryczne jako liczby surowe i wartości procentowe.

Analizy łączności funkcjonalnej zostaną przeprowadzone dla oddzielnych pasm i rejestracji z zamkniętymi oczami.