文摘
客观的评估患者的神经信号是否遗传全身性癫痫(专家组)是遗传的,我们检查了脑静息状态记录在病人和他们的健康的兄弟姐妹。
方法。她们在一次前瞻性的横断面设计,我们调查source-reconstructed权力和功能连通性的病人,兄弟姐妹,和控制。我们分析了5分钟的数据清洗和清醒无痫性放电6频段第1 - 40 (Hz)。我们进一步计算同类相关性估计家庭遗传的成像模式。
结果与控制(n = 45)相比,患者专家组(n = 25)显示普遍增加功能连通性(θγ频带)和电力(γδ频段)光谱。兄弟姐妹(n = 18)下降之间的病人和控制水平。遗传的成像观察指标在患者强烈不同于控制的地区,主要在β频段,但也为δθ的力量。网络连接在遗传额,兼顾中央,和大脑顶叶区域和权力在中央,颞皮层下结构。广义的棘波活动在录音和药物与网络相关联的模式,而其他临床发病年龄等因素,疾病持续时间,或癫痫发作控制没有。
结论度量脑振荡很适合描述专家组和可能与遗传因素而非活动性疾病或治疗。高功率和连接水平co-segregated兼顾患者和健康的兄弟姐妹,主要在β乐队,代表专家组的表型。
术语表
- FWE=
- familywise纠错;
- 专家组=
- 遗传全身性癫痫;
- GSWD=
- 广义棘波放电;
- 国际刑事法庭=
- 组内相关;
- 期刊=
- 青少年肌阵挛性癫痫;
- 梅格=
- 脑磁图描记术;
- 信噪比=
- 信噪比
特发性/遗传全身性癫痫(专家组)是一种常见的癫痫综合征占15% -20%的癫痫病。1可能出现不同的发作类型,包括缺席,肌阵挛,广义tonic-clonic发作。2专家组,假定一个多基因背景。3到目前为止,尽管高遗传基因发现已经稀缺4和大规模协作的努力。3,5因此,高利息寻求隐性特质的综合征(表型)反映疾病的遗传背景和cosegregate与影响的个体家庭。6的候选标记专家组已经提出,如认知功能,7,- - - - - -,9额叶10和海马的形态,海马功能,11和功能网络拓扑。12此外,青少年肌阵挛癫痫患者(期刊)和他们的兄弟姐妹在认知任务增加了电动机系统的激活。13,14然而,增加大脑连通性和权力也被发现在缺乏认知负荷在混合专家组队列和广泛的地区。15,16目前还不太清楚观察发现反映疾病活动程度,影响癫痫负担,或治疗。同时,各种方法学方法阻碍功能网络研究的再现性和可比性。17鉴于静止自发脑振荡的特点是可遗传的,18,19影响兄弟姐妹的研究可能有助于解决二级疾病的遗传因素的影响。
本研究着手评估成像指标是否基于振荡神经活动和衡量脑磁图描记术(MEG)在静息状态可以代表专家组的表型。
方法
标准协议的审批、登记和病人同意
本研究经当地伦理委员会批准图宾根大学的医学院进行符合赫尔辛基宣言的原则。所有参与者提供书面知情同意。
招聘
兼顾患者和他们的兄弟姐妹连续招募通过美国神经病学的临床数据库,德国图宾根大学医院的德国,在2013年和2019年之间。首页广告和招聘的控制是在当地进行的。所有患者被诊断出患有专家组根据国际抗癫痫联盟最近的分类。2这项研究的时候,兄弟姐妹和控制从未经历过癫痫发作,都没有任何神经和精神疾病,并没有采取任何药物。
梅格记录
静息状态的数据以仰卧位(275个频道系统,周大福Inc .)在梅格中心图宾根大学的(585.9 Hz采样率)。参与者进行了30分钟的连续记录,以便有足够的数据排除后段与广义棘波放电(GSWD)。所有的参与者被要求放松,闭上眼睛,不要睡着,不去想什么特别的事。
个人头解剖
矢状高分辨率t1加权图像获得了所有参与者(3 d-mprage,重复时间= 2.3秒,回波时间= 3.03毫秒,翻转角度= 8°,体素的大小= 1×1×1毫米),要么在西门子Magnetom三3 t扫描仪配备12-channel头线圈(11/45控制,5/25病人)或在西门子Magnetom棱镜3 t系统与64 -通道(西门子)头部线圈(34/45控制,18/18的兄弟姐妹,20/25患者)。处理方法的详细描述和引用可以找到其他地方。20.总之,个人皮质表面重建使用FreeSurfer (surfer.nmr.mgh.harvard.edu/)和进一步受到SUMA (afni.nimh.nih.gov /下载/)。SUMA摧毁每个参与者的皮质表面每半球1002常见的顶点。表面是重新取样使用fsaverage模板(FreeSurfer)和SUMA (ld = 10)。此外,6皮层下核(双边杏仁核、海马、丘脑、尾状核、苍白球)重建基于fsaverage模板。每个地区都转化为表面和空间归一化空间蒙特利尔神经学研究所(DARTEL;SPM12;fil.ion.ucl.ac.uk / spm /软件/ spm12 /)使用CAT12 DARTEL模板(neuro.uni-jena.de /猫/)。这个过程最终取得了2338点的每个参与者和确切地解剖皮质和皮质下区域的对应关系。最后,个人皮质网重新CTF传感器空间使用基准位置在梅格会话记录。卷导电头模型构造的梅格使用单一壳源分析方法中实现实地考察。
梅格源数据处理和分析
使用实地考察预处理和进一步分析步骤进行(fieldtriptoolbox.org/)在MatLab运行(9.0版本,R2016a Mathworks Inc .)作为描述和引用的其他地方。20.简而言之,数据预处理(巴特沃斯带通滤波器1 - 70 Hz,线路噪声去除),downsampled(150赫兹),切成10秒长度的时代。试验与GSWD手动标记和排除在进一步分析包括试验前和试验后的事件(±10秒)。每个审判是视觉检查和试验与文物手动删除(如运动、过度的肌肉活动,传感器跳跃)。我们用独立分量分析检测和手动拒绝心脏和眼睛运动的文物。所有试验再次审核并警惕根据睡眠被评为美国睡眠医学的评分标准。清洗和清醒的三十试验数据(300秒)每个参与者被随机选中的源分析。我们对梅格进行光谱分析传感器数据使用一个球快速傅里叶时频变换方法与频率相关离散长球状序列蜡烛6频带(δ:2±2赫兹,θ:6±2赫兹,α:10±2 Hz,β1:16±4赫兹,β2:25±4赫兹,和γ:40±8赫兹)。权力和交叉谱密度来自傅里叶转换sensor-level数据。我们使用波束形成(相干源的动态成像)项目数据到源空间。为每个顶点点个人的大脑皮层网状,领先领域矩阵计算和自适应空间滤波器应用单独为每个频带(正规化:λ= 5%)。 Power was computed for each source position. The coherency coefficient, which quantifies phase synchrony between 2 signals, was estimated between all pairs of sources (n = 2,338). We then investigated the absolute imaginary part of coherency to reduce contributions to the connectivity estimate, which are due to potential field spread.21总之,对称、加权无向个体功能连通性为每个频带矩阵构造。我们平均每个顶点的权值来估计一个顶点的整体连接强度。获得全面的度量指标,我们也平均连通性和权力在所有顶点,产生一个全球人均值。
成像的统计分析指标
组不同的权力和连通性评估使用置换分析的线性模型(fsl.fmrib.ox.ac.uk /目前/ fslwiki /棕榈),一个非参数统计工具。为了让排列推理的存在可能依赖结构相关的参与者,我们应用多级块排列。22块交换单元的定义,作为一个整体(家庭和单身不相关的参与者)。观察在一个块中重新安排自己在家庭(观察)。我们进行了单t形成了鲜明对比,而不是一个整体F测试,这将只允许有限的可交换性的数据给出相关的家庭结构(病人/兄弟姐妹)和不相关的控制。基于以前的工作,15,16我们假设增加网络水平,相比之下,兼顾患者的控制,因此跑片面的比较(控制<兄弟姐妹、兄弟姐妹<病人,控制<病人)。组对比基于顶点的和在全球层面,分别单独为每个频带。对于每一个比较,一般线性模型是适合每一个排列,与成像指标作为因变量。组织协会和年龄构成预测。性最初是作为额外的预测模型,但没有改变任何的主要结果和没有进一步考虑分析。数据交换5000倍。经验分布的估计t统计在零假设下构造,p值是生成的。基于顶点的分析中,我们纠正多个比较使用threshold-free集群增强集群级别。23p价值观familywise错误纠正(FWE)在每个组对比和log10表示p意义阈值为1.3 (p< 0.05)。尺度效应(科恩d)基于顶点的和全球组织比较来自t值的线性模型。d因此,年龄调整的影响。影响的大小d= 0.2被认为是小的,d= 0.5中间d= 0.8。24
遗传的成像模式
我们研究了成像表型遗传和量化的程度用组内相关(ICC)通过线性mixed-effects建模。25ICC值是基于随机效应估计混合模型的组件,它允许的混杂效应。在这里,一个混合模型构建为权力和连接,分别作为因变量,家庭成员作为随机效应和组(病人、兄弟姐妹),和年龄subject-level协变量(固定效应)。ICC(1, 1)计算是基于方差的随机效应(家庭)和总随机效应方差(家庭和剩余方差)25使用R (nlme包;CRAN.R-project.org/package=nlme最大似然估计)和限制。ICC范围从0到1,ICC接近1表明相关连接和电力水平patient-sibling对一个家庭。低ICC意味着家庭背景不相关,因此遗传贡献是不可能的。总共14兼顾家庭导致了国际刑事法庭估计。我们执行了一个地区的重采样vertex-level指标使用Desikan-Killiany地图集26提高信噪比(信噪比)和80年的计算可以在解剖学上定义的皮质和皮质下区域。最后,我们研究了遗传估计成像指标是否在大脑区域特别高,患者表现出更强的区别控制。为此,尺度效应(科恩d)从vertex-wise组比较平均每个解剖区域和相关国际刑事法庭地图使用每个频带和斯皮尔曼等级相关指标。较高的正相关性的影响大小和ICC值意味着疾病的遗传贡献模式专家组。
数据可用性
所有相关数据包括权力和连通性结果和ICC估计可从相应的作者。原始图像数据不公开数据保护法规。
结果
参与者
患者28专家组,21岁的兄弟姐妹,和50控制进行了静息状态的测量。我们排除了参与者由于技术问题(n = 5)收购期间,运动构件(n = 4),或睡眠(n = 2),使得数据集25例,18岁的兄弟姐妹(15例)有关,和45控制进行进一步分析。原始数据从6例也在先前研究中使用。15解剖MRI扫描正常视觉评为所有控件,兄弟姐妹,和22名患者。三个患者特异性的结果(2简单的囊肿,一个未指明的白质病变)。人口统计学和临床细节描述的表。家庭成员和专家组综合症所示图1和图2。年龄组可比(方差分析,p(χ= 0.95)和性2,p= 0.84)。
(一)个人全球连接的值和兄弟姐妹兼顾患者策划对于他们的家庭成员(频带内的数据列)。兼顾患者的数据没有相应的兄弟姐妹没有显示。专家组综合症的病人在每个家庭在x轴上表示。儿童失神癫痫和少年失神癫痫是指没有癫痫(AE)。(B)彩色编码遗传可能性的估计(组内相关(ICC)值)/地区基于Desikan-Kiliany地图集26小到大组级别专家组和控制(科恩患者之间的差别d> 0.2)。只有ICC地图以积极和显著相关性平均效应大小显示(p< 0.05)。彩色编码显示ICC的强度值在这些地区连接的差异。ICC来自随机效应估计组件每个地区的混合模型,考虑到集团和年龄的影响。大型国际刑事法庭表示patient-sibling相关成像模式对一个家庭(n = 14),因此指标的遗传。皮质区域显示在左列和皮质下区域分别显示在右列的阴谋。gtc =广义tonic-clonic发作;期刊=青少年肌阵挛癫痫。
(一)个人全球力量值患者专家组和兄弟姐妹的关于他们的家庭成员(频带内的数据列)。兼顾患者的数据没有相应的兄弟姐妹没有显示。专家组综合症的病人在每个家庭在x轴上表示。儿童失神癫痫和少年失神癫痫是指没有癫痫(AE)。用于可视化、电力数据log10-transformed。(B)彩色编码遗传可能性的估计(组内相关(ICC)值)/地区基于Desikan-Kiliany地图集26小到大组级别专家组和控制(科恩患者之间的差别d> 0.2)。只有ICC地图以积极和显著相关性平均效应大小显示(p< 0.05)。彩色编码显示在这些地区刑事法庭的强度值对权力差异。ICC来自随机效应估计组件每个地区的混合模型,考虑到集团和年龄的影响。大型国际刑事法庭表示patient-sibling相关成像模式对一个家庭(n = 14),因此指标的遗传。皮质区域显示在左列和皮质下区域分别显示在右列的阴谋。gtc =广义tonic-clonic发作;期刊=青少年肌阵挛癫痫。
连通性分析
与控制相比,兼顾患者显示,大部分频段增加功能连通性的研究。全球连接(图3一θ)高(t67年= 2.17,p= 0.011,d= 0.54),α(t67年= 2.36,p= 0.016,d= 0.59),β1 (t67年= 3.35,p= 0.0004,d= 0.84),β2 (t67年= 2.40,p= 0.023,d= 0.60)和γ乐队(t67年= 3.17,p= 0.008,dδ= 0.79),但不是(t67年= 0.88,p= 0.152,d= 0.22)。基于顶点的比较显示广泛的双边增加整个频谱(图3 b)。最强的影响观察的β1频带集中在左半球颞,额,中央和顶叶区域。Mesio-frontal地区也明显在α,β2,γ频带和中央后区域主要在θ乐队。患者和健康对照组之间的连通性的兄弟姐妹统计(图3一)。全球连通性的病人比兄弟姐妹α(t40= 1.67,p= 0.047,d= 0.52),β2 (t40= 1.98,p= 0.027,d= 0.61)和γ(t40= 1.89,p= 0.044,d= 0.59),但没有明显差异在其余频段(δ:t40= 1.38,p= 0.098,d= 0.43;θ:t40= 1.19,p= 0.247,d= 0.37;β1:t40= 0.90,p= 0.205,d= 0.28)。兄弟姐妹没有显著不同于控制(δ:t60=−0.8,p= 0.444,d=−0.21;θ:t60= 0.49,p= 0.223,d= 0.14;α:t60= 0.45,p= 0.267,d= 0.13;β1:t60= 1.59,p= 0.101,d= 0.44;β2:t60= 0.46,p= 0.250,d= 0.13;γ:t60= 0.749,p= 0.520,d= 0.21)。在一个顶点级别(图3 c)和修正后为多个比较,兄弟姐妹不同于患者在α和β2频带(兼顾pFWE从控件(< 0.05),但不是pFWE> 0.05)。
(一)小提琴情节显示单个数据点,的密度数据,组织方式,和标准错误意味着全球虚部的一致性在每个频带(控制,n = 45;兄弟姐妹,n = 18;遗传全身性癫痫患者(专家组),n = 25)。星号*表示统计学意义p< 0.05和* *p< 0.001 permutation-based组比较。(B)情节突出顶点与患者连接值明显高于专家组(n = 25)比在控制(n = 45)和(C)更高的连接值(n = 25)兼顾患者比兄弟姐妹(n = 18)。颜色显示log10规模p截止1.3(对应p< 0.05,familywise错误纠正)。在所有分析,年龄是作为协变量的不感兴趣。
动力分析
兼顾患者有更高的权力比控制在所有频段研究,在全球(图4一;δ:t67年= 3.15,p= 0.002,d= 0.79;θ:t67年= 3.73,p= 0.0002,d= 0.93;α:t67年= 4.22,p= 0.0002,d= 1.05;β1:t67年= 5.44,p= 0.0002,d= 1.36;β2:t67年= 4.24,p= 0.0002,d= 1.06;γ:t67年= 3.60,p= 0.0006,d= 0.90)和基于顶点的分析(pFWE< 0.05;图4 b)。差异都集中在occipital-parietal和颞区域。同时,海马(α,β1β2)和皮层下结构,如丘脑和硬膜(β1)显示更高的权力。患者还表现出更高的全球力量比兄弟姐妹(图4一在α)(t40= 2.40,p= 0.027,d= 0.74),β1 (t40= 1.34,p= 0.024,d= 0.41)和γ(t40= 1.74,p= 0.048,dδ= 0.54),但不是(t40= 1.96,p= 0.123,dθ= 0.61)(t40= 1.60,p= 0.189,d= 0.50),β2 (t40= 0.68,p= 0.096,d= 0.21)频段。基于顶点的比较,兼顾患者有更高的权力比兄弟姐妹在所有频段但θ(图4 c),主要在枕叶区域。在兄弟姐妹高于全球力量控制(图4一在β1)(t60= 2.53,p= 0.044,d= 0.71)和β2乐队(t60= 2.62,p= 0.044,d= 0.73),但不是在其余频段(δ:t60= 0.16,p= 0.191,d= 0.04;θ:t60= 1.28,p= 0.108,d= 0.36;α:t60= 0.85,p= 0.246,d= 0.24;γ:t60= 1.02,p= 0.193,d= 0.29)。顶点差异没有达到统计学意义(pFWE> 0.05)。
(一)小提琴情节显示单个数据点,的密度数据,意味着,全球力量的手段和标准错误每个频带(控制,n = 45;兄弟姐妹,n = 18;遗传全身性癫痫患者(专家组),n = 25)。星号*表示统计学意义p< 0.05和* *p< 0.001 permutation-based组比较。用于可视化、电力数据log10-transformed。(B)情节强调大脑皮层和皮层下顶点更高功率值(n = 25)兼顾患者比控制(n = 45)。(C)情节显示与更高的功率值顶点(n = 25)兼顾患者比兄弟姐妹(n = 18)。颜色显示−log10规模p截止1.3(对应p< 0.05,familywise错误纠正)。在所有分析,年龄是作为协变量的不感兴趣。
遗传的成像模式
ICC的价值观,代表遗传估计MEG-derived模式,强烈与β1连接不同的患者对控制(r年代= 0.59,pe = 1.88−08年)和消极β2水平(r年代=−0.39,pe = 4.23−04)。ICC的相关性和连接其余频段差异没有达到意义(δ:r年代=−0.01,p= 0.900;θ:r年代=−0.10,p= 0.364;α:r年代= 0.14,p= 0.223;γ:r年代= 0.18,p= 0.120)。ICC值功率明显与专家组对照地图在所有频段除了α和γ(δ:r年代= 0.60,pe = 8.6−09年;θ:r年代= 0.46,pe = 2.5−05;α:r年代= 0.18,p= 0.109;β1:r年代= 0.59,pe = 1.47−08年;β2:r年代= 0.34,p= 0.002;γ:r年代= 0.15p= 0.17)。在下面,我们只报告结果为ICC地图用积极和显著的相关性,专家组表型(p< 0.05),这意味着对疾病遗传贡献模式(图1 b和2 b)。ICC的值连接β1频带最高在吻侧和尾前扣带,前额,近中心,嗅,顶叶区域(ICC > 0.4)和较低的时间地区和皮层下核(ICC > 0.2)图1 b)。ICC估计通常是对权力高于连接和峰值在颞β频带中,皮层下和顶叶区域,如舌回、楔片以及中央后回(ICC > 0.5)。ICC地图为δθ频段显示相似,但一般低ICC值可以达到0.5∼)(图2 b)。
临床变量和影像学表现
我们进行了二次分析评价临床变量与脑振荡的关系。我们调查是否兼顾患者的网络在梅格GSWD录音没有GSWD不同于患者。尽管试验包含GSWD(±10秒的数据)被拒绝在所有分析,患者GSWD在录音中有更高的连通性δ频段(全球:t22= 2.95,p= 0.004,d= 1.26;基于顶点的:p< 0.05;图5一个)。也有跨频段更高力量的趋势在那些病人,与δ显著差异(全球:t22= 2.55,p= 0.010,d= 1.09;基于顶点的:p< 0.05)和β1频带(全球:t22= 2.23,p= 0.019,d= 0.96;基于顶点的:p< 0.05;图5一个)。意味着全球力量和连通性对病人没有GSWD期间记录病人仍高于控制和从未低于平均水平的兄弟姐妹(数据没有显示)。病人服用2或更多的药物研究日期比病人服用连接β1低频段小于2药物(全球:t21=−2.04,p= 0.029,d=−0.98;基于顶点的:p< 0.05,图5 c)。效果更强时占的存在期间GSWD梅格录音。没有差异的权力在任何频段研究(所有p> 0.05)。发病年龄等其他临床因素、疾病持续时间、或癫痫发作控制全球和基于顶点的连接或不相关(所有力量p> 0.05)。
讨论
我们评估能力和分阶段连接在休息兼顾患者及其健康的兄弟姐妹来评估endophenotypic潜在的电生理学的指标。兼顾患者显示双边、广泛和高度增加力量和连接与控制。无症状的兄弟姐妹了中级水平之间的病人和控制,特别是β频率,表明遗传背景作为这些模式的主要驱动力。
我们扩大和复制我们的以前的工作使用梅格数据混合专家组认可,15,16专家组确认强大的发作网络差异与调查成像量化指标。全球及当地措施可靠源码领域分析使用相同的处理管道。20.增加力量在专家组之前报道发现,27,28但是M /脑电图连通性研究来源稀缺程度。15,16高β带连接在专家组最一致的发现研究,其次是增加θ,α和γ乐队。癫痫发作通常涉及病理同步。29日还在发作状态,患者有更高的责任同步。30.,31日
增加网络连接和权力也观察到癫痫在兄弟姐妹不活跃。6地区同类相关证实遗传,兼顾患者强烈不同于控制,专门为β1带连接β1和β2权力。估计在δθ,遗传与患者的表型,但尺度效应和ICC值相对较低。增加β2连接模式的病人相比,控制内部不和谐的家庭。
高架梅格在前扣带连接主要是遗传,眶额,额上地区。在专家组,由基因决定的功能失调的直接证据额叶皮层是有限的,但已经记录了前额叶和扣带形态。10改变结构网络集成的额叶皮质10可能会导致认知障碍患者的期刊和同样健康的兄弟姐妹。7,- - - - - -,10此外,网络权力和连接在中央大脑区域是可遗传的。Hyperactivations在电动机系统被认为是表型的期刊在认知功能磁共振成像,13,14在静息状态也为混合专家组队列。30.我们补充这些发现通过研究更快神经振荡使用梅格和无血管混淆。我们的结果指出,更多的全球网络水平增加患者专家组和兄弟姐妹,无论任务。这包括增加权力模式mesiotemporal皮层和皮层下结构,并且带有很强的遗传基质。ICC估计达到0.85的水平,特别是在β频率,表明家族,因此,可能遗传因素解释观察到的大多数方差。对于专家组丘脑皮层的电路是至关重要的32丘脑和结构变化33,34与subcortico-cortico中心组织专家组。33使用梅格,仍值得商榷的脑深部结构的信号可以被捕捉到。然而,最近的工作使用癫痫患者颅内和梅格同步录音,并演示了生成的信号检测能力在内侧颞叶结构以及丘脑活动在表面。35与我们的结果一致,mesiotemporal任务激活cosegregated期刊患者及其健康的兄弟姐妹,以及海马形态学的变化。11枕能力增强的作用在我们的专家组群体尚不明朗。低密度脑电图数据28和微观结构改变fronto-occipital白质协会大片36枕地区专家组的参与。在我们的研究中,病人和兄弟姐妹大多在枕权力不同,表明这一发现可能不是由于遗传因素,但其他未知疾病的效果。总的来说,我们巩固GGE-sibling早些时候研究发现使用MRI (f)和添加对静息状态特征遗传的证据在扩展大脑网络更高的时间分辨率。
双胞胎的电生理学的研究表明强烈的基因影响大脑振荡相对于环境因素,尤其是对宽带功率(h20.5∼-0.8)。18,37遗传在皮层连接源水平已经低于最高权力和α和β频率(10% - -20%)。19重现性较低的连通性指标可能,至少在一定程度上,说明遗传估计相比,功率较低。同样,连接在α和β乐队比在其他频带可重复的。20.网络改变描述专家组被抓获在脑节奏不同的频率,但成像表型的兄弟姐妹和兼顾患者β频率最强烈相关。β区间振荡是经典感觉和运动相关的处理38以及远程同步。39GABA ergic过程可能参与代梅格β振荡与内源性GABA浓度如图所示。40GABAA受体基因变异组成专家组疾病风险5,41和其中一个候选人GABRA2基因,与脑电图β乐队活动。42,43此外,最近发现的遗传标记在额叶皮层专家组已经丰富,特别是dorso-lateral前额叶皮层。5基因信号进一步聚集在下颞叶,角形脑回,扣带皮层下组织,但不强烈。5我们ICC地图显示大量空间对应的结果,强调功能性成像静息状态标记的相关性调查在我们的研究中。此前,振荡活动已成功用于检测基因精神病责任43和EEG相干担任表型酒精使用障碍。44然而光谱干扰的功能作用并不完全理解。在这里,我们只能推测大脑中的分子变化发生在特定的网络,比如excitation-inhibition失衡,作为一个公认的癫痫的关键因素。通过耦合机制,协调跨网络神经元高峰时间可能会受到影响,总之导致振荡振幅增加。45
疾病持续时间和发病年龄不与成像模式在我们专家组队列。这些临床变量不一定描述疾病严重程度和缺乏重要的协会与影像学表现可能支持基因成像特征的概念。病人表现出癫痫放电在梅格记录有更高的δ连接和δβ权力增加静止(仔细排除后段GSWD±10秒的数据)。这些模式与时间和空间配置文件中心的焦点。GSWD通常有一个频率3赫兹,可能我们捕获网络动力学在发病或抵消,发展在相当大的时间跨度。31日只有9个病人在我们的研究显示GSWD至少5人在过去一年经历过癫痫发作。然而,癫痫发作控制没有显著不同的网络模式在我们群,可能不是一个敏感的标记,而控制队列。同样地,持久GSWD不一定长期癫痫预后产生影响。46此外,患者较高的药物负载较低的连通性β1频带。因为只有6例接受超过2抗癫痫药物的研究中,我们只能推测通过差别网络对这些抗癫痫治疗。正火抗癫痫药物对背景的影响同步之前已经被证实。47还需要进一步的调查来证实我们的勘探结果,还影响学习。
这项研究有一定的局限性。我们发现改变权力和虚部的一致性,分阶段指标。权力和相位描述神经信号的不同方面;然而,生理和nonphysiologic这些特征之间的耦合被指出。45特别是高值分阶段连接需要暂时稳定的相位关系的信号,最终取决于信噪比和信号功率。在我们的研究中,地形对权力差异后重点,兼顾不同于连接地图更强调额。最近的工作表明,自发的梅格网络可以解耦成前部和后部的州,这两个连接到后扣带皮层,这可能反映了功能专业化。48考虑到不同的权力和连通性对梅格信号地形的影响,很可能两个措施捕获的独立特性。此外,我们不能评估机制的遗传控制振荡标记。方法学方面也会影响遗传可能性的估计。例如,高灵敏度的连接措施,噪音可能是一个原因影响大小通常低于对权力和较弱的ICC的价值观在我们的研究中。因此,需要更高的统计力量重要的连通性的兄弟姐妹之间的差异和控制或病人,考虑到中级水平的兄弟姐妹。14个家庭的数量相对较少,可供研究还限制了可以精确的估计。最后,我们不能辨别的具体影响,专家组subsyndromes由于小样本大小。然而,多个专家组亚型出现在同一个家庭49和重叠的遗传危险因素。5网络表型评估在我们的研究中可以反映出共享综合症的病理生理的特性,比如GSWD的发生。有趣的是,GSWD被更频繁地观察到影响患者的直系亲属,比一般人群中,兼顾50这再次指向网络功能的遗传贡献专家组。
我们建议增加发作梅格权力和连通性frontocentral和颞皮层区域专家组的一个特点。这些网络特性很可能由遗传因素而不是活动性疾病的存在与否或临床混淆。兄弟姐妹没有癫痫水平同样增加了网络在休息期间,主要在β频率。我们表明,权力和分阶段连接是可遗传的,可以作为标记与成像遗传学在癫痫。
研究资金
这项工作得到了DFG(德意志Forschungsgemeinschaft格兰特FO 750/5-1 N.K.F.)。
信息披露
N.K.福克收到比亚尔议长局和咨询费用,还有,卫材和EGI /菲利普斯,所有与工作无关。h·l .收到Arvelle议长局和咨询费用比亚尔,Biomarin,卫材和联合,所有与工作无关。c .金牛a . Elshahabi y李Hegner, r . Kotikalapudi j . Marquetand和c·布劳恩报告没有披露。去首页Neurology.org/N为充分披露。
承认
作者感谢病人、家属和参加本研究的控制;陈刚博士(科学和统计计算核心,国家精神卫生研究所的贝塞斯达,MD)讨论统计;Florian Klinker博士(诊所临床神经生理学,哥廷根大学医学中心)审查癫痫放电的梅格录音;博士Silke Klamer-Ethofer(神经病学和癫痫学Hertie临床大首页脑研究所的图宾根大学、德国)和西尔维亚Vannoni(神经病学和癫痫学,Hertie临床大脑研究所)协助数据采集;神经学博士和教授伊冯·韦伯(部门和癫痫学Hertie临床大脑研究所)提供临床资料。首页
附录的作者
脚注
去首页Neurology.org/N为充分披露。资金信息和披露认为作者相关的,如果有的话,年底提供这篇文章。
这篇文章加工费由作者。
- 收到了2020年10月19日。
- 接受的最终形式2021年4月7日。
- 版权©2021年作者(年代)。发表的Wolters Kluwer健康,公司代表美国神经病学学会。首页
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