癫痫是一种常见的神经系统的慢性疾病,是一种神经元高度异常同步放电所导致神经功能障碍的脑部疾病,并累及多个脑功能系统,具有鲜明的大脑网络异常的表现,癫痫网络参与癫痫疾病的产生和传播,与多维度的临床特征密切关。目前对癫痫发生发展机制的理解已经弱化了癫痫的“局灶性”属性,突出了癫痫疾病的网络属性,强调癫痫是起源于局部脑网络的异常放电,并动态向其他脑区播散的神经系统疾病,并认为癫痫脑网络实际上是功能和结构上具有连接关系的皮质和皮质下脑区。网络中任何部位的活动都会引起其他结构的反应。癫痫脑网络对于理解痫样放电活动的时空结构以及传导路径非常重要。颞叶癫痫是具有代表性的难治性癫痫,其癫痫发生发展的神经网络研究备受关注。颞叶癫痫发作是一个复杂的多脑区相互作用的结果,但是脑区间的功能连接变化和具体脑区在癫痫发作与传播中作用还不清楚,还需要深入探讨。近年来随着神经成像技术与大脑网络分析技术的不断进步,尤其是血氧依赖水平的功能磁共振技术和弥散张量成像技术的迅猛发作,为神经精神疾病的脑机制研究打开了新窗口。由于既往的研究多基于单模态的影像技术来反应单一的脑特征,因此,多模态影像技术的融合用于刻画癫痫的结构和功能网络特征,及探究癫痫发作起源和网络传播的脑机理极具研究意义。本研究为避免不同病因导致结构异常对电传播网络的干扰,选择MRI阴性的颞叶癫痫患者为研究对象,采用新兴的磁共振成像技术,综合应用体素的形态学分析、纤维素的空间统计分析、功能连接密度、局部一致性、低频振幅、图论等多种脑网络分析方法,探讨颞叶癫痫的脑微观结构与癫痫网络,从结构网络参数的改变、功能网络的连接特征对颞叶癫痫的脑网络机理进行深入全面的探索。第一部分MRI阴性癫痫患者脑灰质形态学的研究目的:利用基于体素的形态学分析方法（voxel based morpholometry,VBM）对MRI阴性的颞叶癫痫患者全脑区灰质进行形态学测量,探讨颞叶癫痫患者大脑微结构改变的特征。方法:选取2018年6月至2021年12月在我院神经内科住院和门诊就诊且头颅3.0TMRI扫描未见异常的癫痫患者,所有癫痫患者诊断符合2017年国际抗癫痫联盟（ILAE）的诊断标准;其中根据病史、临床症状及脑电图改变筛选出颞叶内侧癫痫患者作为颞叶癫痫研究对象;挑选同期在我院体检中心体检的健康人为健康对照组。详细记录两组研究对象的临床资料;对两组研究对象进行全脑快速梯度回波序列扫描,获得高分辨3D-MRI图像,图像数据采用以SPM12软件包为基础的VBM处理技术进行分析,利用SPSS25.0进行相关的统计学分析。结果:1.本研究分为MRI阴性颞叶癫痫组和健康对照组两个研究组。纳入内侧颞叶癫痫患者50例,其中女性28名（56%）,男性22名（44%）;年龄介于16～52岁,平均年龄35岁。健康对照组30人,其中女性16名（53%）,男性14名（47%）;年龄介于24～49岁,平均年龄33岁。两组人口信息及临床资料经统计分析后,癫痫组与健康对照组在性别年龄,学历上无统计学差异（P＞0.05）。2.对MRI阴性颞叶癫痫组患者进行临床资料分析,结果显示平均起病年龄21.27±15.13;其中右侧颞叶癫痫24例,左侧颞叶癫痫26例,比例相当。35%的患者存在既往史,其中轻微颅脑外伤史占比12%,最为多见;病程1～27年,跨度较大,6-10年最多,占比42%,;66%的患者发作频率＜1次/月,发作类型多在两种及以上,84%的患者具有发作先兆,74%的患者为单药治疗,26%的患者为多药治疗。3.对MRI阴性颞叶癫痫组灰质体积与健康对照组比较,VBM显示颞叶癫痫组的右侧脑岛、右侧眶部额下回、右侧缘上回、左侧枕中回、左侧枕下回、双侧海马存在不同程度的灰质体积减少,癫痫组灰质总体积明显小于健康对照组,差异有统计学意义（P＜0.01）。4.颞叶癫痫组左侧小脑（r=-0.5587,P＜0.0001）、右侧海马（r=-0.5831,P＜0.0001）、左侧海马（r=-0.4055,P=0.0035）以及左侧枕中回（r=-0.4744,P=0.0005）的脑灰质VBM与癫痫病程呈负相关,其余脑区改变与病程无相关性。结论:1.颞叶癫患者存在广泛的皮质萎缩,而且病程越长相关脑区灰质体积减小越明显。2.颞叶癫痫患者皮层改变存在一定特异性,在海马及其周围脑区可能存在病理性的癫痫环路,对揭示癫痫网络可能有借鉴意义。3.VBM技术可发现微小的灰质病变。第二部分MRI阴性颞叶癫痫患者大脑结构网络的研究目的:利用磁共振弥散张量技术（diffusion tensor imaging,DTI）以及基于纤维素的空间统计方法（tract-based spatial statistics,TBSS）观测MRI阴性颞叶癫痫患者全脑白质纤维结构改变情况,评估DTI参数FA值和MD值在评价癫痫患者脑白质微结构损伤中的使用价值,探索癫痫脑白质微损伤潜在的病理生理机制与癫痫结构网络的关联。方法:研究对象选择同第一部分。采用8通道相位陈列线圈接收核磁共振信号。DTI数据采集之前均进行全脑轴位T1WI、T2WI及FLAIR扫描,以排除脑部疾患。DTI数据采集采用单次激发自旋回波平面回波序列,平行于大脑前后联合得到全脑轴位弥散加成像,得到的数据进行TBSS分析。结果:1.颞叶癫痫组相较于对照组,在左侧扣带、右侧扣带、左侧穹隆及左侧下纵束其FA值降低,未见FA值升高区域。其MD值在双侧丘脑前辐射、额钳、右侧下纵束、左侧上纵束、左侧钩束、左侧额枕束及左侧皮质脊髓束明显升高,未见MD值降低的区域。2.颞叶癫痫组左侧扣带（r=-0.5011,P=0.0002）、右侧扣带（r=-0.5916,P＜0.0001）、左侧穹隆（r=-0.4777,P=0.0005）的 FA 值与癫痫病程存在负相关,其余脑区与病程无相关性。左侧丘脑前辐射（r=0.7001,P＜0.0001）、右侧下纵束（r=0.6209,P＜0.0001）、左侧上纵束（r=0.6562,P＜0.0001）的MD值与癫痫病程存在正相关,其余脑区与病程无相关性。结论:1.TEL脑白质微结构发生弥漫性损伤,脑白质损伤存在偏侧化,无论是左侧TLE还是右侧TLE,左侧损伤较普遍;损伤程度随病程延长而加重。2.MRI阴性癫痫患者多个大脑结构网络受损,主要累及边缘系统、丘脑-皮质环路、Papez环路及默认网络模式等。3.DTI技术可以有效的无创性观察脑白质微结构的改变。第三部分MRI阴性颞叶癫痫患者脑功能网络拓扑学属性研究目的:基于弥散张量技术和图论分析方法研究MRI阴性颞叶癫痫的大脑功能拓扑属性的变化,探索MRI阴性颞叶癫痫患者大脑功能网络改变的潜在病理生理机制。方法:研究对象选择及临床资料收集同第一部分。依靠DTI的影像参数构建癫痫结构网络,对MRI阴性颞叶癫痫患者静息态下大脑神经元自发活动和大脑空间网络拓扑属性的改变进行研究,分析颞叶癫痫网络“小世界”属性改变的意义,探索TEL-NL脑网络拓扑属性的异常改变在颞叶癫痫中的病理生理机制与颞叶癫痫功能网络的关联。结果:1.在进行多重比较校验后,TLE-NL组与健康对照组之间在小世界指数（σ）、全局效率（Eg）、局部效率（Eloc）均没有显著差异。2.与对照组相比,TLE-NL组右侧顶下缘角回节点效率升高,右侧顶下缘角回节点效率降低;左侧海马旁回、颞中回、右侧颞中回节点聚类系数降低;右侧岛叶节点局部效率升高,双侧颞中回节点局部效率降低;左侧海马旁回、颞中回、右侧颞中回节点最短路径长度升高;右侧顶下角回节点中心度降低,左侧缘上回节点中心度升高。3.TLE-NL组中右侧额下回-左侧丘脑、右侧额下回-左侧丘脑、左侧尾状核-右侧丘脑、右侧额下回-右侧丘脑、右侧豆状壳核-右侧丘脑、右侧岛叶-左侧苍白球、右侧豆状壳核-左侧丘脑、右侧舌回-右侧丘脑相较于健康组功能连接降低。结论:1.TLE患者“小世界”属性依然存在,但其高效率的特点有所降低。2.TLE患者节点拓扑属性发生变化,其特异性改变主要位于默认网络。3.TLE患者部分脑区与丘脑的功能连接降低,揭示了丘脑可能是研究TLE患者认知与情绪改变的重要突破口。第四部分MRI阴性颞叶癫痫患者大脑功能网络的研究目的:利用静息态功能磁共振成像技术（rs-fMRI）联合功能连接密度（FCD）、局部一致性（ReHo）、低频振幅（alff）等脑功能分析方法观测MRI阴性颞叶癫痫患者静息态下脑功能状态及大脑功能网络改变的情况,探讨发作间期颞叶癫痫脑功能活动特点与临床表现的相关性,加深对癫痫功能网络的理解。方法:研究对象选择及临床资料收集同第一部分。BOLD数据采集采用梯度回波平面回波序列（EPI）,平行于大脑前、后联合全脑轴位成像。使用REST软件对数据行功能连接密度（FCD）、局部一致性（ReHo）、低频振幅（alff）等分析。结果:1.ReHo数据分析结果显示;颞叶癫痫组左侧额中回、左侧豆状核和右侧豆状核的局部一致性较对照组降低,左内侧额上回、右侧顶下缘角回和左侧旁中央小叶较对照组ReHo值增高。2.MRI阴性颞叶癫痫患者的FCD进行统计分析,发现两组之间短程功能连接密度并没有显著差异;在两组之间长程功能连接密度的统计结果显示,颞叶癫痫组在右侧额中回和双侧豆状壳核长程功能连接密度减低,在右侧中央前回、右侧中央后回、左侧顶上回、左侧顶下缘角回、左侧楔前叶较正常组显著升高。3.颞叶癫痫组相较于对照组ALFF值降低的区域有右侧枕下回、右侧舌回、左侧岛页和左侧枕中回,fALFF值降低的区域有左侧颞中回、左侧梭状回、左侧颞下回、左侧海马旁回和左侧丘脑,癫痫组相较于对照组ALFF升高的脑区有右侧三角部额下回、左侧角回、左内侧额上回、右侧背外侧额上回、右侧背外侧额上回和左侧补充运动区,fALFF升高的脑区有右侧额中回、右侧中央后回、左侧顶上回和左侧楔前叶。4.对病程与ReHo值、FCD值、fALFF值和ALFF值相关性分析,结果显示颞叶癫痫组左侧额中回（r=-0.5011,P=0.0002）的ReHo值与癫痫病程负相关,其余脑区与病程无相关性。右侧额中回（r=0.7001,P＜0.0001）的FCD值与癫痫病程负相关,其余脑区与病程无相关性。左侧内侧额上回（r=0.7001,P＜0.0001）的ALFF值与癫痫病程正相关,其余脑区与病程无相关性。左侧丘脑（r=0.7001,P＜0.0001）的fALFF值与癫痫病程负相关,其余脑区与病程无相关性。结论:1.TLE患者脑内存在多个神经元活动的强度、一致性及功能网络连接异常脑区,说明长期异常的癫痫活动会引起广泛的神经功能损伤。2.TLE患者广泛的脑功能异常改变可能是其复杂临床表现的病理基础,其中边缘系统脑区神经功能的异常变化是TLE最根本的病理基础;豆状核、壳核的功能改变表明基底节-丘脑在癫痫发生的过程中起到关键作用;默认网络中多个脑区功能改变,说明大脑功能网络的病变与颞叶癫痫的产生有重要联系。3.联合应用多种fMRI数据分析方法能有效的评估大脑功能网络的变化,有助于探讨癫痫网络与神经环路受损的情况。