TLE 认知和执行功能障碍中的睡眠结构、内在振荡和网络连接

颞叶癫痫 (TLE) 的特征是神经网络活动紊乱和颞叶发作。 TLE 患者会经历使人衰弱的疾病和医疗状况，包括睡眠中断和认知缺陷，这会影响日常活动和生活质量。 虽然这些情况可能是反复癫痫发作和抗癫痫药物治疗的长期后果，但研究表明，即使癫痫发作治疗成功，这些情况也可能在首次识别的癫痫发作之前发生并随着时间的推移而恶化。 这表明早期神经网络异常可能是癫痫发作发展的基础，同时损害睡眠和认知发展，甚至在长期疾病和治疗的附加影响之前。 患有 TLE 的人会经历睡眠中断，这会损害记忆巩固和持续注意力，而这两者在 TLE 中都会受到损害。 一个突出但未经检验的假设是，与 TLE 相关的神经网络活动，包括发作间期癫痫样放电 (IED)，会中断非快速眼动 (NREM) 睡眠结构，从而干扰记忆巩固和注意力。 然而，异常神经网络活动导致 TLE 睡眠和认知障碍的具体机制仍然不清楚。

试点数据表明，新发 TLE 患者表现出与关键额颞叶神经网络激活减少相关的认知缺陷，这是通过基于任务的功能磁共振成像 (fMRI) 测量的，这与睡眠不佳呈正相关。 这些令人兴奋的新发现表明，表征导致 TLE 认知处理效率较低的睡眠结构模式对于识别可改变的睡眠生物标志物并最终改善 TLE 患者的认知功能至关重要。

本研究将通过使用观察和机制探索干预方法调查 TLE 中直接导致认知缺陷的睡眠结构模式来解决现有的知识差距。 在 NREM 睡眠中，脑电图 (EEG) 上的慢波振荡是锁相的，并与睡眠纺锤波振荡 (SW-SSO) 相结合，这有助于记忆巩固并可能提高注意力。 在 TLE 中，导致 IED 和癫痫发作的无序网络可能导致睡眠期间 SW-SSO 耦合的改变，从而导致记忆和注意力缺陷。 一晚的声学刺激 (AS) 已被证明可以改善健康成人的认知表现并增强 SW-SSO 耦合，但尚未在 TLE 中进行研究。 这项研究的中心假设是，新诊断的 TLE 患者网络紊乱会导致睡眠模式改变，从而破坏记忆巩固和注意力。 本研究将通过以下方式检验这一假设：(1) 使用计算脑电图表征 TLE 睡眠模式 - 睡眠纺锤波密度、慢波功率、IED 和 SW-SSO 耦合，(2) 将这些与 TLE 相关的睡眠结构改变与认知处理联系起来； (3) 确定 AS 是否增强了 TLE 中的 SW-SSO 耦合； (4) 确定 AS 是否能改善患有 TLE 的年轻人的记忆力和注意力。

首先，我们将描述 TLE 中的睡眠结构模式并确定与认知处理的关系。 新发 TLE 患者和健康对照将接受一晚头皮 EEG 监测睡眠，以表征睡眠纺锤波密度、慢波功率、IED 和 SW-SSO 耦合（即锁相）。

假设：与对照组相比，TLE 患者将表现出 IED 以及降低的睡眠纺锤波密度和慢波功率以及降低的 SW-SSO 耦合。 第二天早上，当参与者执行注意力任务和陈述性记忆回忆时，我将使用 fMRI 来监测网络激活，这是前一天晚上学到的。

假设：与对照组相比，TLE 患者睡眠期间 SW-SSO 耦合减少将与基于任务的 fMRI 激活减少以及记忆力和注意力较差有关。

接下来，该研究将确定 AS 对 TLE 睡眠结构模式和认知处理的影响。 新发 TLE 患者将被随机分配到 AS 或 SHAM 刺激作为交叉设计的初始条件，并将在每种条件下接受一晚头皮脑电图监测睡眠，间隔至少一周。

假设：与 SHAM 相比，AS 将表现出更高水平的 SW-SSO 耦合。 第二天早上，当参与者执行注意力任务和前一天晚上学到的陈述性记忆回忆时，我将使用 fMRI 来监测网络激活。

假设：与 SHAM 相比，AS 将在基于任务的 fMRI 上表现出更高的激活，并提高记忆力和注意力。