Εισαγωγή: Οι διαταραχές της συνείδησης, όπως η εστιακή κροταφική επιληψία (FICS), επιτρέπουν τη μελέτη και τη διερεύνηση του νευρολογικού υποστρώματος της συνείδησης. Μια σειρά από έρευνες έχουν αναδείξει αλλαγές που συμβαίνουν στα δίκτυα της ροής πληροφοριών κατά την επιληπτική κρίση και οι οποίες οδηγούν στην απώλεια συνείδησης στη FICS. Η παρούσα έρευνα επιχειρεί να ρίξει φως στις αλλαγές αυτές, με βάση την υπόθεση αναστολής δικτύων, η οποία περιγράφει τον συνδυασμό νευροφυσιολογικών γεγονότων που συμβαίνουν στη FICS και οδηγούν σε διατάραξη της συνδεσιμότητας των πολύπλοκων δικτύων και κατ’ επέκταση σε αλλαγές στις τοπολογικές τους ιδιότητες, όπως η ενοποίηση και ο διαχωρισμός.
Μέθοδος: Χρησιμοποιήθηκαν καταγραφές ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG) από 11 ασθενείς με δεξιά και αριστερή FICS σε τρεις διαφορετικές συνθήκες: μία συνθήκη φυσιολογικής συνείδησης πριν την κρίση, μία άμεσα μετακριτική συνθήκη με απώλεια συνείδησης και μία συνθήκη ανάκαμψης (15-20΄μετά την κρίση). Πραγματοποιήθηκε ανάλυση χρόνου-φάσματος, ανάλυση αποτελεσματικής συνδεσιμότητας μέσω του δείκτη DTF, ενώ ο έλεγχος της ενοποίησης και του διαχωρισμού έγινε με τους δείκτες characteristic path length (L) και average clustering coefficient (Cavg) αντίστοιχα.
Αποτελέσματα: Βρέθηκε μείωση του άλφα ρυθμού και αύξηση του χαμηλού θήτα ρυθμού σε περιοχές του θαλαμοφλοιικού συστήματος κατλα την απώλεια συνείδησης, ενώ το αντίθετο πρότυπο παρατηρήθηκε για τον πρόσθιο προσαγώγιο φλοιό και τη νήσο (p<0.05). Οι αναλύσεις γράφων αποκάλυψαν μείωση του L στα 12 Hz και αύξηση του Cavg στα 4 Hz αμέσως μετά την κρίση. Η απεικόνιση των σημαντικότερων συνδέσεων (threshold, t=0.05) ανέδειξε μια μετατόπιση του δικτύου πληροφοριών από τις αμφοτερόπλευρες μετωποβρεγματικές περιοχές προς τις επιληπτογόνες κροταφικές αμέσως μετά την κρίση.
Συμπέρασμα: η απώλεια της συνείδησης στη FICS φαίνεται να οφείλεται στην αλλαγή της ροής πληροφοριών που συμβαίνει στο φλοιοθαλαμικό σύστημα και επηρεάζει την λειτουργία των άλλων υποσυστημάτων.
Introduction: Disorders of consciousness, such as focal temporal lobe epilepsy (FICS), allow the investigation of the neurological substrate of consciousness. Several studies have highlighted changes in information flow networks during epileptic seizures which result in the loss of consciousness in FICS. The present study attempts to shed light on these changes, based on the network inhibition hypothesis, which describes the succession of neurophysiological events in FICS that lead to the disruption of network connectivity and consequently, to changes in its topological properties, such as network’s integration and segregation.
Method: Electroencephalogram (EEG) recordings were used from 11 patients with right and left FICS in three different conditions: a pre-ictal condition of normal consciousness, an immediate post-ictal condition with loss of consciousness, and a delayed condition of post-ictal recovery. We initially performed time-frequency analysis and effective connectivity analysis via the DTF index. Subsequently, the characteristic path length (L) and the average clustering coefficient (Cavg) were selected as indices of integration and segregation respectively.
Results: A decrease in alpha-band and an increase in low theta-band were found in areas of the thalamocortical system during loss of consciousness, while the opposite pattern was evident for the anterior cingulate cortex and the Insula (p <0.05). Graph analyses revealed a decrease in L at 12 Hz and an increase in Cavg at 4 Hz immediately after ictal. The display of the most significant connections (threshold, t = 0.05) showed a shift in information flow from bilateral frontoparietal areas towards the epileptic temporal areas immediately after ictal.
Conclusion: Loss of consciousness in FICS seems to be caused by the change in information flow that occurs within the thalamocortical system and affects the function of other subsystems.
Μελέτη λειτουργικής συνδεσιμότητας των ηλεκτροεγκεφαλογραφικών δικτύων σε διαταραχές της συνείδησης: η περίπτωση της εστιακής κροταφικής επιληψίας - Identifier: 170976
Internal display of the 170976 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
Μελέτη λειτουργικής συνδεσιμότητας των ηλεκτροεγκεφαλογραφικών δικτύων σε διαταραχές της συνείδησης: η περίπτωση της εστιακής κροταφικής επιληψίας