利用EEG-fMRI和DSI技术研究马桑内酯恒河猴颞叶癫痫模型的神经网络机制

It is very important to investigate the neural network mechanisms and its alteration in the primate animal epilepsy model. Based on our previous work, we successfully established a Coriaria lactone-induced rhesus monkey temporal lobe epilepsy (TLE) model. In this study, we aim to use simultaneously EEG-fMRI and diffusion spectrum imaging (DSI) to dynamically investigate the neural network in this animal model and its alteration pattern in different stage of TLE. We also want to combined the neuroimaging markers with the pathophysiological biomarkers in order to find the underlying correlations mechanisms.

灵长类动物癫痫模型、异常神经网络形成和衍变特征是癫痫研究的公认重要问题。课题组已经建立马桑内酯诱导的恒河猴颞叶癫痫模型。本课题拟在前期工作的基础上，结合同步脑电功能磁共振技术（EEG-fMRI）, 弥散波谱成像技术（diffusion tensor imaging, DSI）和组织病理学检测，从活体电生理，脑功能，离体纤维连接及组织细胞层面全面系统地研究马桑内酯诱导的恒河猴颞叶癫痫模型异常功能及结构神经网络不同时相的演化规律，分析其与行为学表现的关系，探讨TLE异常神经网络变化的生物学标志，为TLE病理生理机制的深入研究开创新的方法。

目前，多模态在颞叶癫痫网络机制研究中取得了一定进展，颞叶癫痫患者的异常影像学表现也被研究者作为疾病的客观的生物标记，鉴于多模态影像应用已成为难治性癫痫异常网络研究的发展趋势，本课题已按照预期研究计划，成功建立马桑内酯点燃的恒河猴颞叶癫痫模型，并成功获取造模前后的活体脑功能及结构影像数据，并围绕“颞叶癫痫异常网络的病理机制”的关键问题进行研究， 探索不同抗癫痫药物对脑功能及结构的影像，初步研究了离体脑白质纤维网络的特征。初步研究结果反映了癫痫异常网络的多维特征及其复杂性，也揭示了其受累区域并非一般所认为的病灶区域，而是累及与病灶区域有直接或间接联系的多个脑区，其功能代谢变化也涉及整个大脑, 并进一步揭示其蛋白组学改变。研究结果为进一步阐明颞叶癫痫发生机制、寻找癫痫多模态影像预警生物标记提供了重要的前期基础，同时证实只有系统全面多层次多角度深入研究网络成因及发展过程，才有可能揭示颞叶癫痫的复杂病理生理机制。而结合结构变化、功能代谢改变、生物电特征、分子病理变化的广义的多模态模式研究无疑是难治性癫痫研究的最佳工具。