癫痫患者的功能性大脑映射

我们将确定用于癫痫术前评估的新型大脑映射技术的效用，称为“六维 (6D) 动态纤维束成像”。 这个创新程序激活了沿着 MRI 定义的 3D 白质束的快速神经传播，这些白质束连接支持认知功能的区域。 具体来说，它将使用与事件相关的高伽马活动来定位支持特定语言功能的区域，并根据早期神经对单脉冲电刺激的反应的潜伏期和幅度来计算神经传播的速度和强度。 我们期望同时考虑受损白质束的负面影响和控制癫痫发作的积极影响将有助于优化模型在预测术后语言结果方面的性能；这将通过将 6D 动态纤维束成像和客观癫痫生物标志物（包括与慢波耦合的自发高频振荡 (HFO)）纳入我们的预测模型来实现。 通过识别和考虑严格时间锁定到刺激和行为的生理高伽马增强，我们创新的颅内脑电图分析将更好地区分随机发生的病理性 HFO。 我们的模型提供的另一个重大进步是它独立于传统的电刺激映射，它可以敏锐地引发癫痫发作并且不能令人满意地定位某些患者子集中的语言区域。 此外，该项目将使用 6D 动态纤维束成像术来提供语言网络动力学的明确神经生物学模型，使我们能够梳理起源于支持听觉或视觉领域词汇检索的颞叶皮质的特定通路。 我们之前的项目表明，弓形束纤维支持听觉句子词汇表征的直接转移。 我们现在将确定视觉对象的词汇表征是否同样通过弓状束或其他组织转移，包括梭形-顶叶束。 为了实现这些目标，该项目将前瞻性地招募 80 名癫痫患者的新队列——年龄范围：0.5 至 21 岁——接受术外颅内脑电图记录和随后的切除手术。 最后，我们将确定人脑在整个发育过程中是否会创建和加强与语言相关的功能分区。 有人提出，成人大脑仅在声音开始时有效激活后颞上回 (STG) 以解码声音之间的边界。 相反，前 STG 在听觉刺激期间显示持续激活以编码语音特征。 我们将确定这种功能划分是否在大脑更发达的老年人中更明显。 在提供针对特定大脑区域的假设的同时，我们将在全脑水平上执行所有建议的分析。 我们将公开所有数据和代码，以方便外部验证和实施。