癫痫发作恐惧的定位及其相关脑网络

时间:2026年6月1日
来源:Seizure: European Journal of Epilepsy

编辑推荐:

张汉荣|高润石|高颖|徐翠萍|王学渊|于涛中国北京,首都医科大学宣武医院,功能神经外科研究所摘要背景发作性恐惧(IF)是局灶性癫痫中常见的精神症状,但其电生理机制及相关脑网络仍不甚明了。现有的模型大多基于经典的恐惧处理框架推导而来,而非直接的颅内证据。方法我们回顾性分析了那些在临

广告
   X   

张汉荣|高润石|高颖|徐翠萍|王学渊|于涛
中国北京,首都医科大学宣武医院,功能神经外科研究所

摘要

背景

发作性恐惧(IF)是局灶性癫痫中常见的精神症状,但其电生理机制及相关脑网络仍不甚明了。现有的模型大多基于经典的恐惧处理框架推导而来,而非直接的颅内证据。

方法

我们回顾性分析了那些在临床和电生理学上确诊为发作性恐惧的难治性癫痫患者的立体脑电图(SEEG)记录。通过癫痫发生指数(EI)分析,将脑区分为癫痫灶区、传播区和非相关区。功能连接性通过全频段和频率特异性信号的非线性回归系数(h²)进行量化,并与发作性恐惧的起始时间对齐。

结果

共有6名患者符合纳入标准,提供了44次发作记录,其中24次为发作性恐惧阳性(IF(+)),20次为发作性恐惧阴性(IF(-))。尽管癫痫灶起源不同,但发作性恐惧阳性发作始终涉及眶额皮质、外侧前额皮质、前扣带回皮质和海马体。与发作性恐惧阴性发作相比,发作性恐惧阳性发作在分布式脑网络中的功能连接性显著增强。组间最显著的差异出现在θ/α频段,尤其是海马体与前扣带回之间的相互作用增强。相比之下,γ频段的连接性差异主要局限于额叶网络。

结论

这些发现揭示了与发作性恐惧相关的区域和网络层面的电生理特征。发作性恐惧并非由单一解剖结构引起,而是与分布式边缘系统-前额叶网络的异常激活有关,其核心连接模式以海马体与前扣带回的相互作用为中心。采用基于网络的视角有助于对发作性恐惧进行个体化的临床解读,并为理解癫痫以外的病理恐惧状态提供更广泛的见解。

引言

癫痫是一种慢性神经系统疾病,其特征是反复出现的过度同步的神经元放电,在局灶性癫痫中,恐惧通常作为癫痫先兆的一部分出现[[1], [2], [3]]。恐惧是一种公认的人类情绪,定义为在面对真实或想象中的威胁时产生的意识状态,与检测和应对这些威胁的防御性生存回路密切相关。在此背景下,发作性恐惧(IF)指的是在发作期间突然出现的短暂恐惧体验,通常在没有可识别的外部或内部威胁的情况下发生[4]。
恐惧与焦虑不同,焦虑通常反映了对潜在或不确定威胁的持续预期状态,而恐惧则更与即时威胁处理相关。与这种生理形式的恐惧不同,发作性恐惧是异常神经活动的直接表现[[4], [5], [6], [7], [8]]。关于恐惧的实验研究主要依赖于巴甫洛夫条件反射范式,表明恐惧处理涉及包括杏仁核、海马体和前额叶皮质在内的分布式神经系统[[9], [10], [11], [12]]。虽然这些模型大大推进了对恐惧相关回路的理解,但它们主要基于健康个体或动物模型中的刺激驱动反应,可能无法完全捕捉到与发作相关的情绪体验的机制。
随着对发作性恐惧研究的增加,越来越明显的是,发作性恐惧在电生理特征上与典型的恐惧反应有所不同,这些特征与健康个体或动物模型的发现存在差异[10,[13], [14], [15]]。临床上,发作性恐惧可能表现为对外部刺激的过度反应、对特定对象或情境的恐惧,或者最常见的情况是自发且无诱因的发作[16]。早期的颅内研究表明,恐惧可能是发作的主要表现[17],后来这一现象被正式命名为发作性恐惧[18]。值得注意的是,不仅在涉及杏仁核的癫痫放电中观察到发作性恐惧,还在前扣带回皮质、眶额皮质和更广泛颞叶区域的异常活动中观察到发作性恐惧[19], [20], [21], [22]]。此外,也有报道指出在无明显杏仁核参与的枕叶和顶叶癫痫中存在发作性恐惧[14,[23], [24]]。这些发现表明,在发作性恐惧期间可能发生更复杂的网络改变。
尽管取得了这些进展,但发作性恐惧的神经生理机制仍不够明确。特别是,尚不清楚发作性恐惧是否与大规模网络交互的特定模式、发作演变过程中的动态传播过程或频率依赖性的电生理变化有关。大多数先前的研究仅限于描述性或基于区域的分析,缺乏从颅内记录中系统研究网络层面动态的能力。
为了解决这些不足,本研究使用立体脑电图(SEEG)聚焦于发作性恐惧的网络层面电生理特征,该技术提供了高时空分辨率来研究发作动态。通过严格识别发作性恐惧发作并将发作分类为IF(+)或IF(-),我们旨在从连接性的角度比较它们的电生理特征。
我们假设伴有发作性恐惧的发作与大规模脑网络交互的显著变化有关,可能涉及边缘系统-前额叶回路,并表现出频率特异性模式。通过验证这些假设,本研究旨在阐明发作性恐惧背后的网络机制,并为病理状态下的恐惧提供新的神经学见解。

章节片段

参与者

这项回顾性探索性研究分析了2021年1月至2024年12月期间在首都医科大学宣武医院功能神经外科接受SEEG植入术前评估的难治性癫痫患者。经过筛查后,确定了具有SEEG确认的发作性恐惧的患者。所有患者均接受了全面的神经系统检查、神经心理学评估、视频脑电图(VEEG)、脑MRI、CT和PET检查;

结果

最初共有41名患者在发作期间有明确的恐惧症状。通过颅内视频脑电图记录确认后,排除了没有电生理证据支持发作性恐惧的患者。最终,有6名患者被纳入最终分析,包括44次伴有颅内视频脑电图记录的发作。其中,24次发作被分类为发作性恐惧阳性(IF(+)),20次为发作性恐惧阴性(IF(-))。患者的人口统计和临床特征如下

讨论

在这项研究中,我们系统地分析了以发作性恐惧(IF)为初始症状的患者的SEEG记录。结果显示,与没有发作性恐惧的发作相比,海马体活动,尤其是海马体与前扣带回(ACC)之间的连接变化,在θ和α频段主导了网络差异,而前额叶区域(眶额皮质、背外侧皮质和腹外侧皮质)形成了独特的γ频段网络活动变化。综合这些发现可能表明

局限性

应承认几个局限性。由于采用了回顾性设计和严格的纳入标准以最小化选择偏倚和误分类风险,样本量有限,这可能会引入统计偏差。此外,我们使用10秒的时间窗口来定义时间范围,这一时间参数是由研究者根据患者的发作特征选择的。这种分析方法可能导致结果依赖于所选的时间参数

结论

通过基于SEEG的发作性恐惧发作分析,我们发现了涉及边缘系统和额叶区域的大规模脑网络活动的频率依赖性模式。观察到θ频段中的海马体-扣带回相互作用以及高频段中的额叶网络参与,而杏仁核的参与程度在不同患者中有所不同。这些发现支持了发作性恐惧的分布式网络模型,并为未来研究发作相关情绪的神经机制提供了框架

数据可用性

本研究的数据可在合理请求下从相应作者处获得。

资助

本研究得到了“脑科学与类脑智能技术——国家重点科技项目”(项目编号2021ZD0201605)和中国国家自然科学基金(82571647)的支持。

伦理声明

本研究获得了首都医科大学宣武医院医学伦理委员会的批准(批准参考编号:LYS [2024] 297-001)。本研究的基础是回顾性收集临床数据,这并非未来研究的先决条件。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有