新颖的设备和技术为癫痫控制和手术目标提供了见解

在美国癫痫学会(AES)第69届年会上提交的三项研究描述了新的设备和技术，这些新设备和技术可以重塑目前对支撑大脑中癫痫发作发展的复杂机制的理解。

三项研究中有两项揭示了产生和传播神经网络的信息癫痫活动，提供有助于改进和确定手术干预目标的信息。

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组透明电极，可以捕获活体动物大脑中神经元活动的高分辨率图像，同时收集有关神经元功能的电生理信息。

该团队之前在一个附着在实验室脑组织样本上的石墨烯电极上展示了这项技术。根据作者的说法，石墨烯是一种理想的材料，因为它的灵活性，高导电性和机会定制其表面的特性。

现在，研究人员描述了他们使用新的纳米制造技术来构建基于石墨烯的神经阵列来记录和刺激。在活体麻醉大鼠中进行的实验显示，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，而且没有光诱发的伪影。

“这项技术可以让研究人员以前所未有的细节来研究癫痫回路的功能和随时间的变化，”作者，宾夕法尼亚大学的研究员Duygu Kuzum博士说。

第二项研究(摘要2.081|A.06)探索了绘制导致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。来自克利夫兰诊所的研究人员对15名耐药性癫痫患者进行了研究，他们接受了一种称为立体脑电图(SEEG)的手术，在这种手术中，电极被植入大脑，以记录电活动，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)记录患者在直接过程中的大脑活动电刺激的网络。通过手术或激光消融去除网络中的中心支点或淋巴结。据作者称，该方法生成了健壮的癫痫网络图，并促进了15名患者中的14名手术成功。

克利夫兰诊所的神经外科医生豪尔赫·冈萨雷斯-马丁内斯医学博士说:“我们的研究表明，将直接电刺激与功能磁共振成像结合在一起是可能的。”“这种方法为大脑连接的高分辨率研究铺平了道路，并可能有助于改进癫痫的激光消融和其他神经调节程序。”

在第三项研究中(摘要2.083)，多伦多大学的研究人员描述了一种能够检测和减少癫痫活动的设备。这种闭环装置的目的是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，类似于起搏器可能停止非正常心律的方式。

研究人员在两个癫痫大鼠模型上开发了该装置的癫痫检测算法，并对该装置的两次迭代(称为CLS-V1和CLS-V2)进行编程，以便在癫痫发作前或几秒钟内传递短暂的电刺激。他们在癫痫发作为急性(在2小时内重复发作)或慢性(平均每天发作5次，持续数天)的大鼠身上测试了该设备。

他们的研究结果显示，CLS-V1装置在急性组和慢性组中分别在发病前21 - 53秒检测癫痫发作，其准确性略低于CLS-V2装置，后者在急性组和慢性组中在发病后2 - 4秒检测癫痫发作。然而，CLS-V1更有效，在急性癫痫大鼠中癫痫发作频率降低了81%，在慢性癫痫大鼠中降低了90%。相比之下，CLS-V2在急性组和慢性组中分别减少了58%和76%的癫痫发作频率。

作者M. Tariqus Salam博士说:“在癫痫形成的早期阶段进行短暂的闭环刺激比在后期刺激更能有效地阻止癫痫的发展，大概是因为在癫痫全面发展之前更容易扰乱活动的激增，而不是在发作中途停止。”他是多伦多大学的研究人员。

除了帮助癫痫患者外，这种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，这些神经精神综合征与急性和慢性癫痫发作大鼠表现出的一些异常脑活动模式相同。

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