Predicting the spatiotemporal diversity of seizure propagation and termination in human focal epilepsy.
Predicting the spatiotemporal diversity of seizure propagation and termination in human focal epilepsy.
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DOI：
10.1038/s41467-018-02973-y
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发表时间：
2018-03-14
影响因子：
16.6
通讯作者：
Truccolo W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Proix T;Jirsa VK;Bartolomei F;Guye M;Truccolo W
最近的研究表明，癫痫发作可以通过丰富多样的时空模式跨大脑区域传播和终止。具体地说，虽然癫痫发作起始区的位置在单个患者的癫痫发作中通常是不变的，但癫痫发作期间传播的(2-3 Hz)棘波放电源既可以与传播较慢的发作波阵面一起移动，也可以在发作起始区保持不变。此外，尽管许多局灶性癫痫发作是在大脑各区域同步终止的，但有些会演变成不同的发作簇并异步终止。在这里，我们介绍了一个基于癫痫发作动力学的新的神经场模型的统一视角。两种主要机制，波在可激发介质中的传播和耦合振子动力学的共存，以及多时间尺度的相互作用，解释了所报道的多样性。我们证实了我们在癫痫发作和从耐药癫痫患者那里获得的气管造影术数据中的预测。我们的结果有助于建立针对患者的癫痫模型。癫痫研究的一个主要目标是了解癫痫发作的时空动力学。在这里，作者将癫痫感受器神经团模型扩展为神经场模型，以便提供一个统一的和患者特定的癫痫发作启动、传播和终止的模型。
Recent studies have shown that seizures can spread and terminate across brain areas via a rich diversity of spatiotemporal patterns. In particular, while the location of the seizure onset area is usually invariant across seizures in an individual patient, the source of traveling (2–3 Hz) spike-and-wave discharges during seizures can either move with the slower propagating ictal wavefront or remain stationary at the seizure onset area. Furthermore, although many focal seizures terminate synchronously across brain areas, some evolve into distinct ictal clusters and terminate asynchronously. Here, we introduce a unifying perspective based on a new neural field model of epileptic seizure dynamics. Two main mechanisms, the co-existence of wave propagation in excitable media and coupled-oscillator dynamics, together with the interaction of multiple time scales, account for the reported diversity. We confirm our predictions in seizures and tractography data obtained from patients with pharmacologically resistant epilepsy. Our results contribute toward patient-specific seizure modeling. A major goal of epilepsy research is understanding the spatiotemporal dynamics of seizure. Here, the authors extend the Epileptor neural mass model into a neural field model, in order to provide a unified and patient-specific model of seizure initiation, propagation, and termination.
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DOI：
10.1177/1073858408317955
发表时间：
2008-10
期刊：
The Neuroscientist : a review journal bringing neurobiology, neurology and psychiatry
影响因子：
--
作者：
Fröhlich F;Bazhenov M;Iragui-Madoz V;Sejnowski TJ
通讯作者：
Sejnowski TJ
影响因子：
2.5
作者：
Avoli, Massimo;de Curtis, Marco;Williams, Sylvain
通讯作者：
Williams, Sylvain
影响因子：
10.6
作者：
Jirsa, VK;Jantzen, KJ;Kelso, JAS
通讯作者：
Kelso, JAS
影响因子：
3.4
作者：
Jbabdi S;Johansen-Berg H
通讯作者：
Johansen-Berg H
DOI：
10.1109/embc.2016.7592181
发表时间：
2016-08
期刊：
Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference
影响因子：
--
作者：
Aghagolzadeh M;Hochberg LR;Cash SS;Truccolo W
通讯作者：
Truccolo W