癫痫研究合集 | 近期高分文献分享，了解癫痫患者的语言、记忆及杏仁核活动-杭州脑海科技有限公司

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癫痫（epilepsy），即俗称的“羊角风”或“羊癫风”，是大脑神经元突发性异常放电，导致短暂的大脑功能障碍的一种慢性疾病。由于异常放电的起始部位和传递方式的不同，癫痫发作的临床表现复杂多样，可表现为发作性运动、感觉、自主神经、意识及精神障碍。

1. Nature human behavior：海马神经元编码人类的个体外显记忆

情景记忆的标引理论与基于概念神经元的海马编码的差异及实验1和2的步骤。

海马体是一个具有挑战性的研究区域，因为它位于大脑深处，但这个区域对我们的记忆至关重要，充当我们大脑中记忆库的图书馆员。在日常生活中，海马体通过容纳记录何时何地发生的事情的神经元，帮助我们的大脑拍摄经历的快照，存储它们以备后用。就像图书管理员一样，海马体将我们引导到记忆存储在大脑新皮层中的位置，类似于在不知道书的内容的情况下将我们引导到正确的书架。

这项由格拉斯哥大学与伯明翰大学和埃尔兰根大学合作领导的新研究使用特殊的电极，直接植入需要手术的癫痫患者的大脑中，使科学家能够观察大脑海马区域中单个神经元的活动。

研究人员分析了神经元在记忆形成和检索阶段的放电率，并确定了在记忆形成和回忆过程中增加单个事件的放电率的神经元。这些神经元——他们称之为特定情节神经元——似乎在我们回忆记忆时重新激活了这个神经组装，触发了组装的其余部分，并完全重新点燃了记忆。

研究人员认为，在这项研究中发现的神经元代表了“胶水”，它将记录情景记忆的所有元素，即何时何地发生了什么，因此有可能为神经假体的发展提供信息，以帮助治疗患者的记忆问题。例如，可以开发一种装置，在记忆检索期间刺激这些神经元，以帮助癫痫患者回忆、记忆。

参考文献:

Kolibius LD, Roux F, Parish G, Ter Wal M, Van Der Plas M, Chelvarajah R, Sawlani V, Rollings DT, Lang JD, Gollwitzer S, Walther K, Hopfengärtner R, Kreiselmeyer G, Hamer H, Staresina BP, Wimber M, Bowman H, Hanslmayr S. Hippocampal neurons code individual episodic memories in humans. Nat Hum Behav. 2023 Oct 5. doi: 10.1038/s41562-023-01706-6IF: 29.9 Q1 . Epub ahead of print. PMID: 37798368.

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-scientists-neurons-brain-recall-memories.html

2.JCI Insight：确定可能在癫痫发作后呼吸衰竭中起作用的大脑区域

机器学习算法确定了杏仁核中一个对持续性后呼吸暂停至关重要的部位

持续的后刺激呼吸暂停和后刺激呼吸暂停不是由于持续的癫痫活动或其他相关的杏仁核神经活动

SUDEP（癫痫意外猝死）是一种罕见但致命的癫痫并发症。不能通过药物或手术得到很好的控制，但SUDEP的确切原因尚不清楚。然而，越来越多的证据表明，癫痫发作后持续存在的呼吸暂停是SUDEP的主要原因。

在这项新研究中，爱荷华大学的研究人员研究了20名准备癫痫手术的患者，包括儿童和成人。参与研究的患者在他们的大脑中植入了颅内脑电图（iEEG）电极。刺激杏仁核大脑区域的特定区域会引起长时间的呼吸暂停，即使在癫痫发作结束后也会持续。

将这些电极的颅内记录与功能性MRI脑成像相结合，使研究人员能够绘制许多杏仁核部位的刺激效果，从而识别杏仁核中的新焦点位点。这表明杏仁核的这一焦点区域是可能导致死亡的持续性呼吸暂停的基础。这项研究为SUDEP的这一可能原因的机制提供了新的见解。

参考文献:

Harmata GI, Rhone AE, Kovach CK, Kumar S, Mowla MR, Sainju RK, Nagahama Y, Oya H, Gehlbach BK, Ciliberto MA, Mueller RN, Kawasaki H, Pattinson KT, Simonyan K, Davenport PW, Howard Iii MA, Steinschneider M, Chan AC, Richerson GB, Wemmie JA, Dlouhy BJ. Failure to breathe persists without air hunger or alarm following amygdala seizures. JCI Insight. 2023 Oct 3:e172423. doi: 10.1172/jci.insight.172423IF: 8.0 Q1 . Epub ahead of print. PMID: 37788112IF: 8.0 Q1 .

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-brain-regions-play-role-failure.html

3. Proc Natl Acad Sci U S A.：研究人员从大脑活动中重建语音，阐明复杂的神经过程，重现癫痫患者的声音

语音解码框架

前馈和反馈皮层对语音产生的贡献是混合的

人类语音生成是一种复杂的行为，涉及运动命令的前馈控制以及自生成语音的反馈处理。这些过程需要多个大脑网络同时参与。然而，很难将运动控制的皮质募集的程度和时间与言语产生产生的感觉处理分开。

研究人员成功地解开了语音制作过程中反馈和前馈的复杂过程。利用人类神经外科记录的创新深度学习架构，该团队采用了基于规则的可微语音合成器来解码皮质信号中的语音参数。

研究人员测试了一组患有难治性癫痫的患者，这些患者目前无法通过药物治疗。在他们的大脑上植入了一排硬膜下脑电图电极，为期一周，以监测他们的病情，并同意在常规临床电极之间交错另外64个较小的电极。他们为研究人员提供了在言语产生过程中大脑活动的关键见解。这些分析揭示了混合反馈和前馈处理的微妙结构，跨越额叶和颞叶皮质。这种新颖的视角，加上卓越的语音解码性能，标志着我们对语音产生背后复杂神经机制的理解有了重大飞跃。

参考文献:

Wang R, Chen X, Khalilian-Gourtani A, Yu L, Dugan P, Friedman D, Doyle W, Devinsky O, Wang Y, Flinker A. Distributed feedforward and feedback cortical processing supports human speech production. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Oct 17;120(42):e2300255120. doi: 10.1073/pnas.2300255120IF: 11.1 Q1 . Epub 2023 Oct 11. PMID: 37819985.

资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-reconstruct-speech-brain-illuminating-complex.html

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编译：李鑫曌

校审：展琳琳

全文完

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