颞叶癫痫中丘脑-皮层回路的功能分离与结构驱动因素

root 提交于 周一, 07/13/2026 - 06:47
目的。在颞叶癫痫(TLE)中,丘脑作为一个枢纽,位于一个病理生理网络的核心,该网络涉及内侧颞叶、皮层下及新皮层区域。基于一项大型多模态、多中心数据集,我们描绘了丘脑、海马和新皮层的功能连接(FC),评估了结构性中介因素,并考察了临床相关性。方法。我们结合静息态FC、结构MRI和扩散MRI数据,研究了250例单侧TLE患者和259名健康对照;各项测量整合自四个独立数据集。数据采用开放获取的神经信息学工作流程进行处理,并在亚区水平开展分析,以最大限度提高解剖精度。统计分析和中介模型用于评估组间FC变化、结构性贡献及临床相关性。结果。与对照相比,TLE患者表现出丘脑-皮层FC降低,其中以内侧颞叶、额中央和枕叶区域最为明显。丘脑-海马FC同样降低,且在所有CA亚区均可见这一效应。在丘脑内,考虑新皮层靶区时,FC降低在腹后核最为显著;考虑海马靶区时,则在背内侧核最为显著。虽然同侧海马体积和扩散改变介导了丘脑-海马FC变化,但丘脑-皮层FC似乎与结构改变脱耦。无论是左侧还是右侧TLE患者、短病程还是长病程患者,亦或不同成像中心,结果均保持一致,提示丘脑-皮层FC失衡是TLE的稳定特征。相反,在出现局灶性至双侧强直-阵挛性发作的患者中,丘脑-海马FC升高;而在术后无发作的手术患者亚组中,FC改变更为显著。结论。我们的多中心研究结果表明,TLE中丘脑环路存在显著碎片化。同侧分析稳健地显示出亚区特异性效应,提示既有内侧颞叶的同侧化参与,也有更广泛的系统层面受累。中介分析进一步证实,海马病理在TLE中丘脑-海马连接受损中具有关键作用,而更广泛的丘脑-皮层碎片化则日益表现出与内侧颞叶损害相对独立的特征。关键的是,丘脑FC构成了发作泛化的网络基础,并可作为手术结局的预后指标。这些结果强调了丘脑作为宏尺度功能障碍枢纽在TLE中的重要贡献。

目的。在颞叶癫痫(TLE)中,丘脑作为病理生理网络中的枢纽,牵涉内侧颞叶、皮层下及新皮层区域。基于一个大规模、多模态且多中心的数据集,我们描绘了丘脑、海马和新皮层的功能连接(FC)特征,评估了结构性中介因素,并考察了其临床关联。

方法。我们研究了250例单侧TLE患者和259名健康对照者的静息态FC,以及结构MRI和弥散MRI数据,并汇总了来自四个独立数据集的测量结果。数据采用开放获取的神经信息学流程进行处理,并在亚区域层面开展分析,以最大限度提高解剖精度。统计分析和中介模型用于评估组间FC变化、结构性影响因素及临床相关性。

结果。与对照组相比,TLE患者表现出丘脑-皮层FC降低,这种降低在内侧颞叶、额中央和枕叶区域最为明显。丘脑-海马FC也有所降低,且所有CA亚区均可见此效应。在丘脑内,若以新皮层靶区为考量对象,FC降低在腹后核达到峰值;若以海马靶区为考量对象,则在内侧背核达到峰值。尽管同侧海马体积及弥散改变对丘脑-海马FC具有中介作用,丘脑-皮层FC似乎与结构性改变相脱耦。上述发现在线侧和右侧TLE患者中、在病程较短和较长的患者中以及在不同成像中心之间均保持一致,提示丘脑-皮层FC失衡是TLE的一种稳定特征。相反,在发生局灶起始双侧强直-阵挛性发作的患者中,丘脑-海马FC升高;而在接受手术且术后达到无发作状态的患者亚组中,FC改变更为显著。

结论。我们的多中心研究结果表明,TLE中存在显著的丘脑回路碎片化。对同侧的分析结果稳健地显示出分区特异性效应,这提示既存在内侧颞叶的同侧化,也存在更广泛的系统层面受累。中介分析进一步证实,海马病理在TLE中丘脑-海马连接受损中起关键作用,而更广泛的丘脑-皮层碎片化则日益独立于内侧颞叶损害。重要的是,丘脑FC代表了癫痫发作泛化的网络基础,并可作为手术结局的预后指标。这些结果强调了丘脑作为TLE宏观尺度功能障碍枢纽的作用。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.07.737072v1?rss=1

🏷️ 颞叶癫痫 丘脑-皮层回路 功能连接 静息态MRI 海马病理 发作泛化