Функциональная связность состояния покоя при кластерной головной боли

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) широко доступна как мощное средство неинвазивного исследования связей мозга. ЭЭГ высокой плотности (HD-ЭЭГ) позволяет регистрировать электрическую активность мозга с высоким временным и пространственным разрешением. Благодаря анализу колебаний мозга в различных частотных диапазонах (от альфа до дельта) он может оценивать сенсорную, болевую обработку и интеграцию информации, тем самым обнаруживая потенциальные маркеры или предикторы для терапевтических вмешательств.

Предыдущие нейрофизиологические исследования были сосредоточены на ЭЭГ и оценке функциональной связи или спектральном анализе у пациентов с мигренью, но данных о кластерной головной боли не было. Традиционные исследования обнаружили более высокую активность медленных волн (преимущественно тета) в межприступной фазе и более высокую возбудимость зрительной коры во время зрительной ауры.

В 2016 году исследование в состоянии покоя показало преобладание низкочастотных диапазонов в иктальной фазе. Пациенты в межприступной и иктальной фазах также демонстрировали диффузное снижение когерентности, что указывает на низкую функциональную связность. Кроме того, измененная пространственная связь для активности нижнего альфа-диапазона была обнаружена в межприступных фазах во время сенсорной стимуляции с помощью HD-ЭЭГ, что указывает на таламокортикальную аритмию.

Основная цель исследования — оценить изменения в функциональных связях у пациентов с эпизодической кластерной головной болью, сравнивая активную фазу с фазой ремиссии. Кроме того, будет проведен исследовательский анализ функциональных связей у пациентов с хронической кластерной головной болью.

Дизайн исследования:

Пациенты с эпизодической кластерной головной болью (eCH) будут оцениваться в две отдельные временные точки: во время активной фазы (T0), определяемой как минимум одна неделя активного приступа, и в фазе ремиссии (T1), определяемой как минимум 14 дней без головной боли и без какого-либо постоянного профилактического лечения. Во время каждого визита будут собираться клинические данные и проводиться HD-ЭЭГ.

Пациенты с хронической кластерной головной болью (cCH) будут оцениваться в один момент времени, а здоровые люди из контрольной группы пройдут регистрацию HD-ЭЭГ один раз.

Регистрация HD-ЭЭГ:

Участники выполнят 4 записи (по 6 минут каждая) в состоянии покоя, 2 с открытыми глазами и 2 с закрытыми глазами в рандомизированном порядке.

Исследователи будут анализировать ФК состояния покоя среди шести сетей состояний покоя (сеть режима по умолчанию, дорсальная сеть внимания, вентральная сеть внимания, языковая сеть, соматомоторная сеть и зрительная сеть) в следующих диапазонах частот: альфа 8-12 Гц, бета 13- 30 Гц, гамма 31-80 Гц, тета 4-7 Гц. дельта 1-3 Гц.

Параметры сбора данных будут следующими: High-Pass: 0,5 Гц; Низкочастотный: 100 Гц; Отсечка: 50 Гц. Для анализа данных HD-ЭЭГ будет использован специально разработанный конвейер анализа, который был ранее разработан и проверен для реконструкции нейронных источников из коркового/подкоркового серого вещества. Сигналы ЭЭГ будут фильтроваться полосовым фильтром (1–80 Гц) и субдискретизироваться до 250 Гц. Биологические артефакты будут отклонены с помощью независимого анализа компонентов (ICA). Сигналы ЭЭГ будут сравниваться с адаптированной версией метода стандартизации референтных электродов (REST). Матрица оценит взаимосвязь между измеренными потенциалами кожи головы и диполями, соответствующими источникам мозга. Реконструкция источников будет выполняться с помощью точного алгоритма электромагнитной томографии головного мозга низкого разрешения (eLORETA).

Статистический план:

Размер выборки был рассчитан с помощью бесплатной онлайн-платформы www.openepi.com. Поскольку предыдущих исследований функциональной связи HD-ЭЭГ при кластерной головной боли не проводилось, наш анализ размера выборки был основан на работе Бьорка (Bjork et al., 2009). Клинически значимой будет считаться разница между группами в диапазоне относительной мощности тета, равная 0,04 (±0,04). Учитывая двусторонний t-критерий для сравнения с доверительным интервалом 95%; мощность: 80%, минимальный рекомендуемый размер выборки — 20 человек на группу.

Предварительный анализ нормальности будет выполнен с помощью теста Шапиро-Уилка, чтобы решить, использовать ли параметрические или непараметрические методы.

Числовые переменные будут описываться как среднее и стандартное отклонение (или медиана и квартиль, если применимо), категориальные переменные как необработанные числа и проценты.

Функциональный анализ связи будет проводиться для отдельных диапазонов и регистрации с закрытыми глазами.