曦嘉医疗:连接组学与癫痫的精准高频经颅磁个性化治疗

内容概览：

癫痫是一种损害大多数主要大脑网络的疾病，其各种症状可以通过连接组学进行调查。

结构和功能连接的变化是癫痫异质性的基础。

癫痫的个性化治疗方案可以从连接组学入手。

癫痫和反复发作界定了该疾病，是一个人可能面临的最致残和最不可预测的神经系统疾病之一。颞叶癫痫 (TLE) 是最常见的癫痫形式，全世界有5000多万人受其折磨。尽管这种病症很普遍，但对它的完整的神经生物学认识仍然难以捉摸。一般来说，我们知道在癫痫发作时，致痫灶或特定的大脑区域和网络不活跃，从而导致癫痫发作。

由于神经连接和其间交流是癫痫的潜在来源，曦嘉医疗连接组学是一种评估独立大脑区域和网络如何交流的技术，在评估这种疾病的原因、发展和治疗反应方面具有独特的优势。事实上，利用连接组学的新兴研究加深了我们对癫痫的认识和理解。

01.01癫痫和癫痫发作

癫痫是一类广泛的疾病，会导致反复发作（大脑中的异常电活动）。各种形式的癫痫有很多不同的原因，包括遗传、急性疾病、药物戒断、急性损伤和电解质失衡。

虽然儿童和老年人最容易发生癫痫，但任何年龄组或人口统计数据都可能发生癫痫。然而，80% 的癫痫患者来自低收入和中等收入国家。由于获得适当医疗的机会有限，这是这一高危人群的特点，因此有人提出高达 70% 的癫痫患者可以无癫痫发作。

个别癫痫发作事件复杂且异质，但通常分为以下三类：

部分癫痫发作始于大脑皮层的某一部分过度同步放电。经历部分癫痫发作的人是清醒的，可能表现出不规则的运动，有不适当的自主反应，并经历感觉幻觉，如视觉先兆。

特别是在成年人中，这些局部癫痫发作可以转变为全面性癫痫发作，并蔓延到整个大脑皮层。当癫痫发作开始或蔓延到整个皮层时，患者会失去意识并表现出强直阵挛节律性运动。

第三类癫痫发作是部分复合癫痫发作，会引起轻微的运动症状，但会使人处于一种改变的、幻觉的意识状态。

02.大脑网络与癫痫

癫痫发作主要是由主要的抑制性-兴奋性神经递质系统(GABA和谷氨酸)失衡导致的级联神经活动，并导致上述三种癫痫发作类型之一。然而，癫痫的神经模式是广泛的，只有考虑到哪些大脑网络受到损害，才能完全理解伴随癫痫发作的具体症状。

由于全身性癫痫发作涉及整个大脑皮层，7个主要大脑网络中的6个已被证明在其表现中发挥作用:

语言网络：语言网络负责处理和生成口语和书面语。语言障碍患者常表现为语言障碍和语言网络连接障碍。

突显网络：突显网络帮助大脑决定关注什么。在TLE患者和儿童失神癫痫患者中发现了突显网络网络连接。

感觉运动网络：感觉运动网络负责运动控制和身体感觉，如触摸。这个网络在某些发作活动中被激活。此外，它也是一些人的癫痫源。

03.03目前癫痫的治疗方案

药物治疗

一种广泛的抗癫痫药物已经开发出来，对抗和抑制癫痫发作。广义上说，这些药物通过抑制神经活动发挥作用，主要是在致痫灶和神经网络内。

虽然这些药物对 60-70% 的患者消除反复发作有效，但它们也可能导致消极的心理和生理副作用。在这些药物无效的 30-40% 的耐药癫痫患者中，存在两种替代治疗方案：手术切除和迷走神经刺激。

手术

治疗难治性癫痫最突出的切除手术是激光间质热疗法 (LITT)。这种微创手术需要消融致痫灶的离散区域，可以让患者从癫痫发作中得到改变生活的缓解。然而，不能保证癫痫发作的成功缓解，个性化治疗策略正迅速成为现代神经外科的目标。

连接组学等解决方案已被用于癫痫患者的选择和识别那些可能对切除手术有反应的患者，并将在以下部分进行讨论。

神经调节

除了神经外科，深部脑刺激 (DBS) 和迷走神经刺激 (VNS) 寻求通过调节大脑的神经活动来治疗癫痫症状。这些治疗通常比切除和消融手术创伤小，减少了与治疗相关的费用和恢复时间。然而，它们的有效性在个体之间有很大的差异，并产生逐渐的反应，从开始治疗到更大程度上减少癫痫发作。

曦嘉医疗连接组学在癫痫的神经调节治疗中具有实用性，既可以确定 DBS 的准确靶点，也可以通过潜在的脑功能随时间的变化跟踪治疗反应。

04.04用连接组学追踪癫痫

通过曦嘉医疗连接组学等现代神经成像技术，我们可以在癫痫的背景下检查全脑连接。将该技术与脑电图 (EEG) 和电生理学 (EP )一起使用，可以精确定位受癫痫相关症状影响或导致癫痫相关症状的大脑网络和子系统。

由于个体之间疾病的性质不同，个体化脑图谱可能是识别受影响最严重的区域的一个潜在解决方案。例如，在Donos等人2016年的一项研究中，作者将颅内电刺激与功能和结构连接配对，以研究与癫痫相关的大脑变化。他们的合并图谱包括癫痫病源以外的每个半球70个区域，这些区域可以用来评估癫痫病期间神经功能的变化。这种应用可以帮助规划难治性癫痫的治疗。

曦嘉医疗连接组分析也可用于确定癫痫病亚型的潜在机制。例如，TLE患者表现出皮层和皮层下网络之间的连接性降低，而良性癫痫患者和中枢颞突患者往往只表现出皮层网络之间的连接性更强。随着连接组学的应用，我们可能会对定义癫痫亚型的连接特征有更好的理解，从而产生更高的诊断准确性和进一步的治疗。

05.连接组学治疗癫痫的未来展望

最近利用连接组技术的研究不仅证明了它在识别癫痫在大脑中的位置方面的潜力，而且还可以预测谁会对不同类型的治疗做出反应。

除了癫痫，癫痫还有许多认知症状，如运动、情绪和执行功能受损。这些症状与大脑网络直接相关，即感觉运动、边缘和中央执行网络。事实上，共病抑郁症折磨着 20-55% 的癫痫患者，并已被证明与边缘系统功能障碍直接相关。

然而，在癫痫的背景下，大脑网络和癫痫发作本身以外的症状得到了相对较少的关注。有了先进的神经影像学和连接组学，我们有可能识别和更好地理解与癫痫非发作部分相关的脑网络改变，从而实现更有针对性和个性化的癫痫连续治疗和护理。