关键词:
儿童失神癫痫
默认模式网络
脑磁图
频谱功率分析
特征分析
摘要:
目的通过研究儿童失神癫痫(childhood absence epilepsy,CAE)发作全程中的默认模式网络(default mode network,DMN)节点脑磁图(magnetoencephalographic,MEG)信号时空动态特征,寻找区分CAE不同发作时期状态的生物学标志物,以期揭示CAE发作过程中意识状态变化的神经生理机制。方法本研究纳入36例未服药的CAE患儿,使用CTF-275通道的MEG设备采集CAE发作期及发作间期的脑磁信号数据。划分并选取发作间期、发作前期、发作起始期、发作期、发作终止期、发作后期共6个时期的14个MEG数据片段。选取12个DMN相关脑区作为感兴趣区(region of interest,ROI),运用最小范数估计结合Welch技术对ROI进行功率谱密度(power spectral density,PSD)计算,对相对PSD值进行差异分析,使用随机森林模型筛选区分癫痫状态的重要PSD特征。结果DMN相关脑区在不同频段的功率变化具有明显的同步性。发作过程中,δ频段功率在发作起始期迅速增加,并在发作终止期迅速下降;而θ到γ2频段的功率则在发作初期下降,发作终止后逐步回升。同时,在发作起始后的O+2阶段,β频段的功率出现了短暂的峰值,随后迅速回落。此外,内侧额叶在发作期的δ频段功率显著低于其他DMN脑区,而在α频段则表现出更高的功率水平。基于随机森林模型的特征重要性分析显示,楔前叶、外侧颞叶和内侧颞叶在区分不同发作状态时具有重要贡献,尤其是楔前叶在α和δ频段的功率变化对模型的分类精度提升最为显著。结论本研究探讨了DMN在CAE发作全程的时空动态,揭示了特定脑区和频段的功率变化在发作起始、维持及终止过程中的特征性表现,并发现楔前叶的功率指标可以作为区分CAE不同发作时期的重要特征。这些发现为理解CAE意识状态改变的病理生理机制提供了新的视角。