新颖的设备和技术为癫痫控制和手术靶标提供了深刻的见解

将在美国癫痫学会(AES)第69届年会上发表的三项研究描述了新的设备和技术，可以重塑目前对大脑癫痫发作发展的复杂机制的理解。

三项研究中的两项揭示了产生和传播神经网络的信息癫痫活动，提供信息，可以帮助改进和针对性的手术干预。

在第一项研究中(摘要2.076,a .05)，来自宾夕法尼亚大学的研究人员描述了一种透明电极阵列，可以捕获活体动物大脑中神经元活动的高分辨率图像，同时收集神经元功能的电生理信息。

该团队之前在一个石墨烯电极上演示了该技术，该电极附着在实验室的脑组织样本上。根据作者的说法，石墨烯是一种理想的材料，因为它具有灵活性，高导电性，并且可以定制其表面的特征。

现在，研究人员描述了他们使用新型纳米制造技术来构建基于石墨烯的神经阵列，用于记录和刺激。在活体麻醉大鼠中进行的实验表明，电极能够以高信噪比、高空间和时间分辨率记录癫痫样活动，并且没有光诱导的伪影。

宾夕法尼亚大学的研究人员Duygu Kuzum博士说:“这项技术可以让研究人员以前所未有的细节研究癫痫回路是如何随着时间的推移而运作和变化的。”

第二项研究(摘要2.081|A.06)探索了映射引起和加剧的神经网络的新技术癫痫发作活动，提供信息，可能有助于提高癫痫手术的成功。克利夫兰诊所的研究人员研究了15名耐药癫痫患者，他们接受了一种名为立体脑电图(SEEG)的手术，通过手术将电极植入大脑，记录电活动，并绘制出假定的癫痫网络。然后，研究人员使用功能磁共振成像(fMRI)来记录患者在直视过程中的大脑活动电刺激网络的。网络中的中心分支点或节点通过手术或激光消融去除。根据作者的说法，该方法生成了癫痫网络的可靠地图，并在15名患者中有14名患者中促进了成功的手术结果。

克利夫兰诊所的神经外科医生豪尔赫·冈萨雷斯-马丁内斯博士说:“我们的研究表明，直接电刺激与人体功能磁共振成像相结合是可能的。”“这种方法为大脑连接的高分辨率研究铺平了道路，并有助于改进激光消融和其他癫痫的神经调节程序。”

在第三项研究中，来自多伦多大学的研究人员描述了一种能够检测和减少癫痫发作活动的设备。这种闭环设备旨在通过在癫痫发作形成的早期或晚期提供短暂的电刺激来治疗癫痫，类似于起搏器停止异常心律的方式。

研究人员在两种癫痫大鼠模型中开发了该设备的癫痫发作检测算法，并对该设备进行了两次迭代编程，即CLS-V1和CLS-V2，以在癫痫发作前或发作后几秒钟内提供短暂的电刺激。他们在癫痫发作的大鼠身上测试了这些设备，这些癫痫发作被描述为急性(在2小时内反复发作)或慢性(连续多天平均每天发作5次)。

他们的研究结果表明，CLS-V1设备分别在急性和慢性组发病前21 - 53秒检测到癫痫发作，其准确性略低于CLS-V2设备，后者在急性和慢性组发病后2 - 4秒检测到癫痫发作。然而，CLS-V1更有效，急性癫痫大鼠的癫痫发作频率降低了81%，慢性癫痫大鼠的癫痫发作频率降低了90%。相比之下，CLS-V2在急性组和慢性组中分别降低了58%和76%的癫痫发作频率。

多伦多大学的研究人员M. Tariqus Salam博士说:“在癫痫发作形成的早期阶段进行短暂的闭环刺激，比在后期阶段进行刺激更能有效地阻止癫痫发作的发展，这可能是因为在完全癫痫发作发展之前中断活动激增比中途停止更容易。”

除了帮助癫痫患者，闭环方法可能为神经精神综合征患者提供一种新的治疗策略，这些综合征与急性和慢性癫痫大鼠表现出的一些异常大脑活动模式相同。

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