评估人类癫痫皮层发作前单神经元活动的临界性
神经元与认知
2021-04-06 v2 生物物理
摘要
癫痫发作的特征是异常且过度的神经活动,其中皮层网络动力学似乎变得不稳定。然而,在大多数时候,癫痫患者在无发作期,其皮层表现出完全稳定的动力学。这引发了一个问题:在这种稳定默认状态下,反复出现的不稳定是如何产生的。在本工作中,我们考察了两种潜在的癫痫发作生成情景:(i)癫痫皮层区域可能总体上更接近不稳定运行,这将使癫痫患者总体上更易患癫痫,或(ii)癫痫皮层区域可能在发作前系统性地漂向不稳定。我们分析了20名癫痫患者的单单元尖峰记录,这些记录来自致痫(病灶)和非病灶皮层半球。我们在临界性框架下量化了到不稳定的距离,使用了一种新颖的估计量,能够从少量记录神经元中进行无偏推断。令人惊讶的是,我们发现两种情景均无任何证据:病灶区域既非总体上更接近不稳定运行,发作前也未出现向不稳定的漂移。事实上,来自发作前和无发作区间的结果均表明,尽管患有癫痫,人类皮层仍在稳定的、轻微亚临界状态下运行,正如其他健康哺乳动物的皮层一样。
引用
@article{arxiv.2004.10642,
title = {Assessing criticality in pre-seizure single-neuron activity of human epileptic cortex},
author = {Annika Hagemann and Jens Wilting and Bita Samimizad and Florian Mormann and Viola Priesemann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10642},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 8 Figures