相位依赖的闭环交叉短脉冲刺激可缩短癫痫发作持续时间:从计算建模到临床应用

root 提交于 周一, 08/24/2026 - 20:47
药物难治性癫痫影响约三分之一的患者,这些患者尽管接受了最佳治疗,仍持续发生癫痫发作。交叉短脉冲(intersectional short-pulse, ISP)刺激是一种新型经颅电刺激技术,旨在对病理性脑活动实施时间上精确、空间上定向的调制。在本研究中,我们将计算建模与大鼠癫痫模型及癫痫患者中的测量相结合,以描绘刺激相位与癫痫发作减弱之间的关系。 癫痫样网络的计算机模拟显示,ISP刺激可显著缩短癫痫发作持续时间,其疗效强烈依赖于刺激施加的相位。在癫痫发作振荡的上升相以及峰值附近(约45–90度)进行相位靶向刺激,可实现对发作时长的最大程度缩短。在啮齿动物中,ISP使癫痫发作持续时间缩短了42.4%,并使全面性发作阶段缩短了58.3%。在人类中,与对照发作相比,刺激使癫痫发作时长缩短了60.9%。跨模型和跨物种均可观察到明显的相位依赖性,在发作期振荡由上升至峰值的阶段存在一个显著的高效窗口,并伴有模型特异性的次级窗口。这些发现表明,相位靶向ISP能够显著缩短癫痫发作,并支持将相位分辨刺激作为一种用于癫痫的精准神经调控方法。

药物难治性癫痫影响着三分之一的患者,这些患者尽管接受了优化治疗,仍持续出现癫痫发作。交叉式短脉冲(intersectional short-pulse, ISP)刺激是一种新型经颅电刺激技术,旨在对病理性脑活动实施时间上精确、空间上靶向的调制。在本研究中,我们结合计算建模以及在大鼠癫痫模型和癫痫患者中的测量,绘制了刺激相位与癫痫发作减弱之间关系的图谱。

癫痫样网络的计算机模拟显示,ISP刺激可显著缩短癫痫发作持续时间,其疗效强烈依赖于刺激施加的相位。在癫痫发作振荡的上升相以及峰值附近(约45–90°)进行相位靶向刺激,可最大程度地缩短发作时长。在啮齿动物中,ISP使癫痫发作持续时间减少了42.4%,并使全面性发作片段缩短了58.3%。在人类中,与对照发作相比,刺激使癫痫发作时长减少了60.9%。跨模型和跨物种均可观察到明显的相位依赖性,其中在发作期振荡的上升至峰值区段存在一个显著的高效作用窗口,同时还存在模型特异性的次级作用窗口。这些发现表明,相位靶向的ISP能够显著缩短癫痫发作,并支持将相位分辨刺激作为癫痫精准神经调控的一种方法。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.19.745828v1?rss=1

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