儿童癫痫中的病变网络映射

时间：2026年2月10日

来源：Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry

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病灶网络映射在儿童癫痫中的应用及局限性分析。采用PubMed文献综述发现现有研究样本量小、方法异质、未匹配年龄连接组数据，导致结果异质性显著。未来需扩大样本、统一方法以揭示神经环路机制，为靶向治疗提供依据。

波士顿儿童医院神经科 localization 实验室，哈佛医学院，美国马萨诸塞州波士顿

摘要

目的

描述当前在儿童癫痫中病变网络映射的应用、局限性及未来发展方向。

方法

对PubMed中关于儿童癫痫病变网络映射的文献进行综述。

结果

我们的搜索发现了10项使用病变网络映射研究儿童癫痫的研究。病变网络映射结合了广泛可用的常规脑磁共振成像（MRI）和公开的人类连接组数据，以揭示导致多种神经精神症状的病理神经网络。目前，使用病变网络映射研究儿童癫痫的研究较少，这些研究受到方法学差异、样本量小、连接组数据未与年龄匹配以及缺乏重复实验组的影响，导致结果存在异质性。未来具有更大样本量和标准化方法学的病变网络映射研究可能有助于阐明导致发育性和癫痫性脑病的神经网络，以及早期发育性病变后的癫痫发生机制，并为儿童癫痫的针对性治疗开辟新途径。

结论

儿童癫痫的病变网络映射仍处于起步阶段，研究结果存在异质性。

引言

局灶性病变（如皮质发育畸形）可引起具有特定临床特征和发作期脑电图（EEG）模式的癫痫发作，这些特征和模式有时难以与全面性发作区分开来（Chugani等，1990；Golomb等，2006；Wyllie等，2007）。例如，局灶性病变可导致发作间期的高节律异常（Chugani等，1990；Golomb等，2006）或睡眠中的电持续状态癫痫（ESES），这些情况会表现出多灶性或全面性的EEG改变（Kersbergen等，2013；Sánchez Fernández等，2012b）。在某些情况下，局灶性切除可以缓解表现为全面性的癫痫发作和EEG模式（Chugani等，1990；Loddenkemper等，2009；Wyllie等，2007）。这些现象具有挑战性，质疑了局灶性与全面性癫痫之间的严格区分。在发育性和癫痫性脑病中，癫痫定位尤其具有挑战性，这些综合征通常表现为局灶性、多灶性和全面性癫痫放电以及难以定位的癫痫发作（Guerrini等，2023）。发育性和癫痫性脑病的另一个特点是EEG特征和癫痫发作的演变与年龄相关：婴儿癫痫性痉挛综合征（IESS）的发作高峰在3至9个月大之间（Berg等，2018），Lennox-Gastaut综合征（LGS）的发作高峰在3至8岁之间（Arzimanoglou等，2009；Camfield，2011），而伴有睡眠期棘波激活的发育/癫痫性脑病（DEE-SWAS）的演变也遵循与年龄相关的EEG和临床过程（Sánchez Fernández等，2012a）。此外，这些综合征的病因具有多样性，包括不同皮质位置的病变。这表明可能存在随年龄变化的共同神经网络紊乱模式（Guerrini等，2023），这些紊乱可能是由潜在的、患者特异性的病因引起的。病变网络映射是一种有前景的技术，有助于识别不同位置病变共有的脑网络（Boes等，2015；Fox，2018）。因此，对儿童癫痫综合征的病变网络映射研究可能有助于揭示导致年龄相关癫痫的病变相关紊乱模式。这些知识有助于制定针对癫痫发作的手术目标，优化非切除性方法（如神经调节）的效果，并可能为预防性治疗提供依据，从而减缓病理性癫痫网络的进展（Hollunder等，2022；Siddiqi等，2024）。尽管病变网络映射已应用于成人癫痫（Blondiaux等，2021；Mansouri等，2020；Schaper等，2023），但关于其在儿童患者中的应用的文献较少。本综述旨在总结现有文献，以确定当前研究的优势和劣势，并为未来的方法学改进提供参考。首先，我们介绍了从识别癫痫发作区到描述癫痫神经网络的范式转变，并重点介绍了适用于儿童患者的相关人类连接组数据。接下来，简要解释了病变网络映射的方法学后，通过PubMed中的文献对其在成人癫痫中的应用进行了描述性回顾，并对其在儿童癫痫中的早期应用进行了全面总结。最后，提出了儿童癫痫病变网络映射研究的潜在未来方向和建议。

文献搜索策略

针对儿童癫痫的文献搜索在PubMed中进行，搜索时间截至2025年5月23日，使用以下搜索词：“病变网络映射”或“网络映射分析”或“网络功能连接性”或“神经网络映射”或“网络定位”或“网络共定位”或“病变连接性”或“神经网络”，并结合“癫痫”或“癫痫发作”或“发作”，筛选条件为语言“英语”、物种“人类”和年龄“儿童”。

解释癫痫的解剖学基础：从发作区到神经网络的范式转变

病变定位是一种经典技术，用于将一致的神经表型归因于神经系统特定位置的病变（Fox，2018）。例如，大脑的局灶性区域或“发作区”可以代表患者癫痫的神经解剖学基础。癫痫发作区被定义为“必须切除（失活或完全断开）的最小皮质面积，以实现无癫痫发作状态”（Lüders等，2006）。

绘制神经网络的方法

如果癫痫是神经网络的疾病，那么功能性和结构性神经成像技术都可以检测到这些神经网络中的异常。测量功能连接性的方法包括头皮或颅内EEG（时间分辨率较高，但空间分辨率较低）和fMRI（空间分辨率较高，但时间分辨率较低）（van Diessen等，2013）。一些EEG功能连接性指标...

人类连接组

过去十年中，多个多中心联盟建立了标准化的脑连接组数据库，并向研究人员公开（Glasser等，2016）。高质量的结构MRI（0.7毫米×0.7毫米×0.7毫米的体素大小，而非1毫米×1毫米×1毫米）与静息状态和活动状态下的高分辨率fMRI一起被收集...

病变网络映射

在临床实践中评估神经网络是一个难题：常规的临床脑MRI协议无法捕捉个体患者神经网络的结构或功能信息，而提供这些信息的高级神经成像和神经生理学研究在常规临床实践中难以实施。特别是在儿童或认知障碍患者中，复杂的神经功能成像的临床采集尤为困难...

病变网络映射方法的局限性

病变网络映射的一个显著局限性在于它假设患有结构性脑病变的患者的脑连接性可以通过健康对照组的平均脑连接性来估计。成人中的获得性病变（如中风）会破坏原本正常的神经网络，因此这种假设在某种程度上成立。相比之下，先天性病变（如局灶性皮质发育不良）会在神经网络发育过程中造成破坏，因此这种假设可能不成立...

成人癫痫中的病变网络映射

在癫痫领域，一个重要的谜题是为什么某些脑区的病变更容易引发癫痫（Schaper等，2023）。从直觉上看，某些皮质区域可能比其他区域更容易引发癫痫。然而，在大多数情况下，当比较不同患者的病变时，并没有发现明显的癫痫“热点”（Mansouri等，2020；Schaper等，2023）。相反，当研究与这些病变相关的神经网络...

儿童癫痫中的病变网络映射

作为一种2015年首次在成人中描述的新技术（Boes等，2015），病变网络映射在儿童癫痫中的应用仍处于起步阶段。目前仅有少数研究（见表5），这些研究在多个方面存在局限性。首先，该人群中的“网络映射”方法学高度异质。一些研究使用的是来自PET研究的“代谢连接性”数据，而非fMRI数据...

结论

儿童癫痫中的病变网络映射研究结果存在异质性。使用病变网络映射的研究较少，其方法学多样，受样本量小、连接组数据未与年龄匹配以及缺乏重复实验组的影响。未来的病变网络映射研究可能有助于阐明导致发育性和癫痫性脑病的神经网络，以及早期发育性病变后的癫痫发生机制，并为...

CRediT作者贡献声明

Iván Sánchez Fernández：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、方法学、概念化。 Sem L. Kampman：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、监督、方法学、概念化。 Frederic L.W.V.J. Schaper：撰写——审稿与编辑、监督、概念化。 Michael D. Fox：撰写——审稿与编辑、监督、概念化。 Aaron E.L. Warren：撰写——审稿与编辑、监督。