一般化された強壮剤の発作における機能的および構造的ネットワークデカップリングと薬物によるその再編成

目的: 全身性強直間代発作 (GTCS) の未治療患者における潜在的な機能的および構造的大規模ネットワーク障害と抗てんかん薬の影響を調査すること。 方法：この研究では、未治療の患者21名と抗てんかん薬（ASM）を投与された患者20名からなるGTCS患者41名と、健康な対照者29名が募集され、安静状態の機能的磁気共鳴画像法と拡散に基づいて大規模な脳ネットワークを構築した。テンソルイメージング。ASM への応答に対応するネットワークの特徴を特定するために、構造的および機能的な接続性とネットワーク レベルの加重相関確率 (NWCP) がさらに調査されました。 結果: 未治療の患者は、対照患者よりも機能的および構造的結合の広範な増強を示しました。具体的には、デフォルトモードネットワーク（DMN）と前頭頭頂ネットワーク間の接続が異常に強化されていることが観察されました。さらに、治療を受けた患者は、対照群と同様の機能的結合強度を示しました。しかし、すべての患者が同様の構造ネットワーク変化を示しました。さらに、未治療の患者では、DMN 内の接続、および DMN と他のネットワーク間の接続の NWCP 値が低かった。ASM を受信すると、このパターンが逆転する可能性があります。 重要性：私たちの研究は、GTCS患者の構造的および機能的接続の変化を特定しました。ASM の影響は、機能ネットワーク内でより顕著になる可能性があります。さらに、機能的結合状態と構造的結合状態の両方の異常は、ASM 処理によって改善される可能性があります。したがって、構造的および機能的接続の結合状態は、ASM の有効性の指標として使用される可能性があります。

OBJECTIVE: To investigate potential functional and structural large-scale network disturbances in untreated patients with generalized tonic-clonic seizures (GTCS) and the effects of antiseizure drugs. METHODS: In this study, 41 patients with GTCS, comprising 21 untreated patients and 20 patients who received antiseizure medications (ASMs), and 29 healthy controls were recruited to construct large-scale brain networks based on resting-state functional magnetic resonance imaging and diffusion tensor imaging. Structural and functional connectivity and network-level weighted correlation probability (NWCP) were further investigated to identify network features that corresponded to response to ASMs. RESULTS: Untreated patients showed more extensive enhancement of functional and structural connections than controls. Specifically, we observed abnormally enhanced connections between the default mode network (DMN) and the frontal-parietal network. In addition, treated patients showed similar functional connection strength to that of the control group. However, all patients exhibited similar structural network alterations. Moreover, the NWCP value was lower for connections within the DMN and between the DMN and other networks in the untreated patients; receiving ASMs could reverse this pattern. SIGNIFICANCE: Our study identified alterations in structural and functional connectivity in patients with GTCS. The influence of ASMs may be more noticeable within the functional network; moreover, abnormalities in both the functional and structural coupling state may be improved by ASM treatment. Therefore, the coupling state of structural and functional connectivity may be used as an indicator of the efficacy of ASMs.