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颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)为中枢神经系统疾病常见病,TLE患者的癫痫病程、抗癫痫药物的使用以及癫痫发作种类这些方面一直是人们关注的焦点。近年来对于颞叶癫痫患者认知功能障碍的研究逐渐增多,而注意功能是除记忆、语言等认知功能外同样重要的认知基础。研究人员对于注意功能障碍,特别是执行控制功能已经在多种中枢神经系统疾病中进行了研究。执行控制是注意网络重要组成部分,是在应答过程中解决反应冲突的能力。研究颞叶癫痫患者注意网络障碍的神经振荡机制具有重要的科学价值和临床意义。Theta振荡是神经元同步产生的于4-8Hz频段的theta脑电波活动。Theta振荡被许多研究证实与执行控制存在密切关联((delta(1-4Hz)、theta(4-8 Hz)、alpha(8-13 Hz)、beta(13-30 Hz)、gamma(30-80 Hz))。 目的: 为研究颞叶癫痫患者注意网络是否存在异常以及潜在神经机制,本研究将颞叶癫痫患者作为研究对象,研究颞叶癫痫患者出现注意网络行为学异常时theta振荡在颞叶癫痫患者中出现的异常。采用能量密度和频域相干分析以及相位同步分析去揭示theta振荡在颞叶癫痫患者与健康受试者之间的异同。从而为进一步探究颞叶癫痫患者注意网络执行控制障碍可能的神经机制提供新的思路。 方法: 招募20例颞叶癫痫患者和20例健康对照参加注意网络测试(ANT),同时进行32导头皮EEG进行记录。通过行为学结果挑取受损子网络。应用功率谱密度(PSD),频域相干分析和相位同步分析检测患者受损子网络的能量和振荡改变。计算受损子网络功能的时频图、选取特征频段与特征通道、计算特征通道与特征脑区的频域相干值与相位同步值。脑电时频分布运用短时傅里叶变换进行计算并选取特征频段与特征通道。计算单组数据后进行颞叶癫痫组与健康受试组两组对比,采用独立样本 t检验,显著水平控制在α=0.05。注意网络测试(ANT)用于评估注意网络行为缺陷。行为学数据经过E-prime程序记录后进行分类统计并两组比较,独立样本t检验用于统计分析。 结果: 1.行为学结果显示与健康对照组相比,注意网络三个子网络警觉、定向、执行控制中,颞叶癫痫患者和健康对照之间在执行控制网络发现存在最显著差异。健康对照组执行控制效率为66.840±3.287 ms,颞叶癫痫组执行控制效率为48.140±3.155 ms(P<0.001),颞叶癫痫组执行控制效率远较健康对照组执行控制效率降低。 2.在健康对照组中,注意网络执行控制功能 theta频段与其余频段相比具有最高功率谱密度,与其余频段相比较差异有统计学意义,且其功率谱密度(PSD)=0.090±0.026μV2/Hz(P<0.05),成为执行控制功能特征频段。颞叶癫痫患者theta频段能量为PSD=0.021±0.016μV2/ Hz(P<0.039),显示颞叶癫痫患者theta频段能量较对照组明显降低。 3.在健康人群中注意网络执行控制theta频段能量密度在以Fz通道为代表的前额脑区最高,Fz通道成为注意网络执行控制特征通道. Fz具有最高功率谱密度PSD=0.802±0.079μV2/Hz(P<0.05)。与健康对照组相比,颞叶癫痫组在执行控制 theta频段能量密度在 Fz通道明显降低。颞叶癫痫患者 PSD=0.315±0.048μV2/Hz(P<0.05),与健康对照对比差异有统计学意义。 4.健康受试者平均频域相干值为0.137±0.033,颞叶癫痫患者平均频域相干值为0.038±0.007,健康受试者与颞叶癫痫患者相比差异有统计学差异(t=-4.984,P=0.002);健康受试者平均相位同步值为0.132±0.021,颞叶癫痫患者平均相位同步值为0.0034±0.0007,健康对照组相比颞叶癫痫组差异有统计学差异(t=-3.765,P=0.003)。 结论: 1.颞叶癫痫患者存在严重的注意功能障碍,特别是在执行控制。 2.前额叶区域的脑theta振荡障碍可能与注意网络执行控制障碍相关。