综述 | 颞叶癫痫的神经调节:一项范围综述
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在局灶性癫痫中,颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)最为常见,约占青少年和成年癫痫患者的40%。除了癫痫发作外,TLE患者有较高风险出现多种合并症,包括记忆、注意力和行为缺陷等认知功能障碍。TLE通常伴有海马硬化(hippocampal sclerosis,HS),这与耐药性发生率增加有关,因此,TLE也是最常见的难治性癫痫。除传统药物治疗外,手术切除也是一种治疗选择,但30% ~ 40%的TLE患者术后仍未有效控制,此外,当致痫灶位于双侧或高度功能性皮质区域时,无法进行切除。因此,科学家们一直在探索新的治疗方式。
随着对癫痫网络认识的加深,新的治疗方式逐步发现,其中,神经调节通过对大脑进行外部或内部的靶向刺激来改变特定神经细胞群的行为,成为了一种可逆且有效的替代治疗方法。目前,治疗癫痫已出现不同的神经调节方法,如脑深部电刺激(deep brain stimulation,DBS)、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,TDCS)、迷走神经电刺激(vagus nerve stimulation,VNS)和经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)。这些方法已在难治性TLE患者的随机对照试验中得到广泛验证。
坦桑尼亚的莫西比利健康与综合科学大学的Ashabilan Abdikarim Ebrahim在Acta Epileptologica(AE)发表综述Neuromodulation for temporal lobe epilepsy: a scoping review.本文对临床上可用于TLE的神经调节方法(DBS,TCDS,VNS和TMS)进行了深入的文献检索,重点关注可能的作用机制、临床预后和不良反应,以及在动物模型中探索出未来可能具有治疗应用价值的技术。
DBS
DBS是一种通过结合立体定向和神经影像技术在特定脑区精确植入电极的手术方式,并通过皮下埋置脉冲发生器使电极向大脑发送电脉冲,从而治疗性地改变神经功能。现在已较多应用于肌张力障碍、帕金森病、抑郁症和强迫症等疾病。DBS还可用于治疗多种形式的癫痫发作,包括TLE。DBS系统联合传感电极,可以检测到癫痫发作,在需要时才提供电刺激。
作用机制
“抑制假说”:有研究表明,刺激丘脑底核可抑制帕金森病患者和动物模型的神经元活动,因此该假说推断癫痫的抑制归因于去极化的阻断或电压门控离子通道的失活。
疗效预后
DBS的预后和疗效是复杂的,与神经细胞的固有特性和刺激参数有关。虽然像TLE这样的局灶性发作起源于特定的脑区,但它们通常沿着不同的神经通路传播(图1)。此外,由于沿着这些回路的皮层和皮层下的大脑区域在功能和解剖上是相连的,一个区域的活动最终会影响其他区域的活动。研究表明,DBS可以通过刺激丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)丘脑前核、海马等部位减少部分TLE患者的癫痫发作。
图1 神经调节的解剖学靶点和相关的神经通路
安全性和耐受性
DBS的副作用通常是手术引起,如电极移位、手术部位感染、电极放置部位的皮肤破损、脑出血和脑水肿较为常见。除外,电极刺激脑区可能会出现特异性效应。
TDCS
TDCS是一种无创神经电刺激技术,通过头皮上的电极传递低电流,产生负(阴极)或正(阳极)刺激。TDCS已被用于治疗抑郁症、纤维肌痛症和癫痫。
作用机理
TDCS使用低电流(1-2mA),通过正极或负极刺激改变皮质兴奋性。负极刺激引起超极化,从而导致神经抑制,而正极刺激通过去极化刺激神经元(图2),癫痫的治疗以负极刺激为主。
图2 TCDS通过正极/负极的刺激作用
疗效预后
刺激强度、持续时间、间隔时间等刺激参数对TDCS效应有很大影响。研究发现,TDCS治疗TLE可能有效,其疗效与不同的刺激方案和治疗期间持续使用的抗癫痫药物有关。
安全性和耐受性
TDCS被认为没有或最小副作用,但在某些情况下,可能会导致刺激部位的疼痛。
VNS
VNS通过对迷走神经进行刺激发挥治疗作用,其设置包括放置在左锁骨下的表面脉冲发生器和迷走神经颈段的刺激器。VNS在1997年被美国FDA正式批准作为药物难治性癫痫的辅助治疗。
作用机理
迷走神经是由感觉/传入纤维和运动/传出纤维组成的混合脑神经。传入纤维投射至孤束核(nucleus of the solitary tract,NST),后者广泛投射至大脑和脑干的多个区域,是VNS治疗应用的靶点。NST向副神经节细胞核输出兴奋性信号,副神经节细胞核再向蓝斑(locus coeruleus,LC)输出兴奋性信号,然后LC向海马和杏仁核输入肾上腺素能信号(图3)。
图3 迷走神经传出通路和VNS作用示意图
疗效预后
有研究报道VNS可减少单侧和双侧癫痫病灶的TLE患者的癫痫发作,即使在刺激停止后,对癫痫发作减少的影响仍持续存在,且重复刺激可提高治疗效果。
安全性和耐受性
研究发现,VNS的总并发症发生率为12.4%,包括手术并发症,如血肿、手术部位感染和器械移位,以及迷走神经损伤引起的声带麻痹和声音嘶哑等。严重的副作用包括严重感染,吞咽疼痛以及精神行为异常。
TMS
TMS是一种无创且相对无痛的治疗方法,利用外部磁场调节神经行为。TMS现多用于治疗中风、抑郁症和肌萎缩性脊髓侧索硬化等多种疾病,因具有改变皮质兴奋性的能力,也被应用于癫痫的治疗,可使用脑电图和核磁共振来精确放置磁化线圈来定位致痫灶。
作用机理
TMS作用的确切机制尚不清楚,假说是低频刺激通过延长突触抑制/长期抑制从而对目标神经细胞群的抑制,这已在动物研究中得到证实。
疗效预后
目前几乎没有发现TMS对TLE有效的证据,还有待验证。
安全性和耐受性
TMS最常见的副作用是刺激期间出现局部疼痛(如头痛),发生率低于2%。
神经调节在TLE中有着广阔的应用前景,但产生的结果不尽相同。治疗方案的决定应在与患者的主诊医生讨论后根据患者个体化做出。目前可用的研究有限,需要更多的临床试验来提供神经调节治疗TLE的有效性和安全性的证据。
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原文网址:
https://aepi.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42494-022-00086-0
引用此文Cite this article
Ebrahim, A.A., Tungu, A. Neuromodulation for temporal lobe epilepsy: a scoping review. Acta Epileptologica 4, 25 (2022). https://doi.org/10.1186/s42494-022-00086-0
# Acta Epileptologica 简介 #
主编:中国抗癫痫协会创会会长李世绰研究员
副主编:复旦大学华山医院洪震教授,德国Erlangen-Nürnberg大学Hermann Stefan教授,四川大学华西医院周东教授
Acta Epileptologica(简称AE)是中国抗癫痫协会官方英文期刊,国内唯一获得CN号(CN51-1776/R)的癫痫专业领域英文学术期刊;与英国Springer Nature公司旗下BioMed Central (BMC)出版集团合作出版;免出版费的开放获取(OA)模式;新投稿常规反馈时间3天,绿色通道最快接收时间10天;文章发表后进行国内国外全面推广。欢迎投稿!
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