癫痫持续时间与脑电信号频谱功率中多尺度特征的关联性
神经元与认知
2025-04-28 v1
摘要
背景 癫痫严重程度可能在同一患者的不同癫痫发作之间发生变化。关于癫痫严重程度是否及如何在更长尺度上被调制尚不清楚。表征癫痫严重程度随时间的变异性可能有助于制定个体化治疗方案。本研究检验了连续记录的静息期内脑电(iEEG)特征是否包含此类调制的信号。方法 本研究分析了至少一天iEEG记录的20名患者。我们确定了嵌入在长期iEEG频谱功率中的小时至天尺度的周期，并将其与癫痫严重程度相关联，后者通过癫痫持续时间进行近似。为量化这些关联，我们构建了包含每个患者不同频谱功率周期的线性-圆形统计模型，以刻画癫痫持续时间。结果 在多数患者中，癫痫持续时间与单个频谱功率周期呈弱到中等程度的相关性。多个频谱功率周期的组合显著解释了癫痫持续时间变异性的大部分方差。具体而言，我们发现70%的模型在所有患者中调整后R平方达到60%以上。根据置换检验，约80%的模型被判定高于随机水平(p<0.05)。模型包含 ultradian、昼夜节律及更慢尺度的周期，呈现患者特异性。解释 本结果表明，癫痫严重程度(以癫痫持续时间衡量)可能通过静息期iEEG信号特性中呈现的患者特异性周期，在分钟至天的尺度上被调制。这些周期可能作为癫痫调制过程的标志物。未来工作可探讨这些检测到的波动的生物学驱动因素，可能为最小化癫痫严重程度的新型治疗策略提供启发。
引用
@article{arxiv.2504.17888,
title = {Seizure duration is associated with multiple timescales in interictal iEEG band power},
author = {Mariella Panagiotopoulou and Gabrielle M. Schroeder and Jess Blickwedel and Fahmida A Chowdhury and Beate Diehl and Jane de Tisi and John S. Duncan and Alison Cronie and Jennifer Falconer and Ryan Faulder and Veronica Leach and Shona Livingstone and Rhys H. Thomas and Peter N. Taylor and Yujiang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17888},
year = {2025}
}