transmedТрансляционная медицинаTranslational Medicine2311-44952410-5155Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia10.18705/2311-4495-2021-8-2-5-13transmed-586Research ArticleНЕВРОЛОГИЯNEUROLOGYВзаимоотношение биоэлектрической активности и структурных изменений в гиппокампе при височной фармакорезистентной эпилепсииThe relationship of bioelectric activity and structural changes in the hippocampus at pharmacoresistant temporal lobe epilepsyАстаховаЕ. А.AstakhovaE. A.

Астахова Екатерина Андреевна, ординатор кафедры внутренних болезней Института медицинского образования 

Санкт-Петербург

Astakhova Ekaterina A., Resident of the Department of Internal Diseases  

Saint Petersburg

katastakhva@gmail.comЧеренковаС. Э.CherenkovaS. E.

Черенкова София Эдуардовна,  аспирант, врач-невролог отделения клинической нейрофизиологии РНХИ им. проф. А. Л. Поленова

ул. Маяковского, д. 12, Санкт-Петербург, 191014

Cherenkova Sofiia E.,  MD, PhD Student, NeurosurgeryDepartment, Polenov Neurosurgical Institute

Mayakovskaya str. 12, Saint Petersburg, 191014

Ajnaredelven.X@yandex.ruМарченкоЕ. В.MarchenkoE. V.

Марченко Елена Владимировна, врач функциональной диагностики отделения клинической нейрофизиологии РНХИ им. проф. А. Л. Поленова 

Санкт-Петербург

Marchenko Elena V., MD, Doctor of Functional Diagnosis of the Clinical Neurophysiology Department, Polenov Neurosurgical Institute 

Saint Petersburg

lmvsovushka@gmail.comСебелевК. И.SebelevK. I.

Себелев Константин Иванович, д.м.н., заведующий рентгенологическим отделением с ангиографическим комплексом РНХИ им. проф. А. Л. Поленова

Санкт-Петербург 

Sebelev Konstantin I., MD, PhD, Head of the Radiology Department with Angiographic Complex, Polenov Neurosurgical Institute 

Saint Petersburg

mdoktor@yandex.ruАлександровМ. В.AleksandrovM. V.

Александров Михаил Всеволодович, д.м.н., профессор, заведующий отделом клинической нейрофизиологии РНХИ им. проф. А. Л. Поленова 

Санкт-Петербург 

Aleksandrov Mikhail V., MD, PhD, Head of Clinical Neurophysiology Department, Polenov Neurosurgical Institute 

Saint Petersburg

mdoktor@yandex.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian Federation20210306202182513Copyright © Астахова Е.А., Черенкова С.Э., Марченко Е.В., Себелев К.И., Александров М.В., 20212021Астахова Е.А., Черенкова С.Э., Марченко Е.В., Себелев К.И., Александров М.В.Astakhova E.A., Cherenkova S.E., Marchenko E.V., Sebelev K.I., Aleksandrov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/586

Актуальность исследуемой проблемы обусловлена высокой распространенностью эпилепсии в популяции. Единая концепция о роли гиппокампа в развитии фармакорезистентных форм височной эпилепсии в настоящее время отсутствует. Пациентам с фармакорезистентной височной эпилепсией часто выполняется инвазивная электросубкортикография для выявления эпилептического очага. Регистрация биоэлектрической активности гиппокампа и сопоставление данных с МРТ-картиной пациента позволит определить нейрофизиологические корреляты структурных изменений гиппокампа.Цель работы заключалась в определении нейрофизиологических коррелятов структурных изменений гиппокампа у больных с фокально обусловленной височной эпилепсией.Материалы и методы. Основу работы составил анализ результатов экстраоперационного инвазивного мониторинга биоэлектрической активности коры и гиппокампального комплекса, выполненный у 19 больных с фокально обусловленной фармакорезистентной эпилепсией. В количественный анализ включены 34 трека гиппокампальной активности.Результаты. Отличительной особенностью биоэлектрической активности гиппокампального комплекса при его структурном поражении является устойчивое доминирование дельта-активности, которая составляет до 40–45 % общей мощности спектра. При включении гиппокампального комплекса в эпилептическую систему регистрируется эпилептиформная активность высокого индекса. При отсутствии структурного поражения гиппокампального комплекса паттерн преимущественно сформирован активностью тета- и альфа-диапазонов частот. Однако в группе пациентов с отсутствием нейровизуализационной картины склеротических изменений гиппокампа в 63 % случаев регистрировался нейрофизиологический паттерн «выпадения» на электросубкортикограмме. Спонтанная активность гиппокампа имела низкую когерентную связь с параметрами активности в коре ипсилатеральной и контрлатеральной височной доли, что свидетельствует о независимости источников генерации активности в гиппокампе.Заключение. Электрофизиологическим коррелятом МР-позитивных структурных изменений в гиппокампальном комплексе при фармакорезистентной эпилепсии является паттерн «выпадения биоэлектрической активности». Спонтанная активность гиппокампа генерируется независимо от активности в коре ипсилатеральной и контрлатеральной височной доли.

Background. Epilepsy is one of the most common neurological diseases globally. The unified concept about the role of hippocampus in the development of pharmacoresistant temporal lobe epilepsy is currently missing. Patients with pharmacoresistant temporal lobe epilepsy is often carried out by invasive electrocorticography to identify an epileptic focus. Registration of bioelectric activity of the hippocampus and comparison of data from the MRI pattern of the patient will determine the neurophysiological correlates of structural changes in hippocampus.Objective. The aim of the work was to determine the neurophysiological correlates of structural changes in the hippocampus in patients with focally caused temporal lobe epilepsy.Design and methods. The study was based on the analysis of the results of extraoperative invasive monitoring of the bioelectrical activity of the cortex and hippocampal complex, performed in 19 patients with focally caused drug-resistant epilepsy. The quantitative analysis included 34 tracks of hippocampal activity.Results. A distinctive feature of the bioelectrical activity of the hippocampal complex with its structural damage is the stable dominance of delta activity, which makes up 40–45 % of the total spectrum power. When the hippocampal complex is included in the epileptic system, high-index epileptiform activity is recorded. In the absence of structural damage to the hippocampal complex, the pattern is predominantly formed by the activity of theta and alpha frequency ranges. However, in the group of patients with the absence of a neuroimaging picture of sclerotic changes in the hippocampus, in 63 % of cases, a neurophysiological pattern of “prolapse” was recorded on the electrocorticogram. The spontaneous activity of the hippocampus had a low coherent relationship with the parameters of activity in the cortex of the ipsilateral and contralateral temporal lobes.Conclusions. The electrophysiological correlate of MR-positive structural changes in the hippocampal complex in drug-resistant epilepsy is the pattern of “loss of bioelectric activity”. Spontaneous hippocampal activity is generated independently of activity in the cortex of the ipsilateral and contralateral temporal lobes.

биоэлектрическая активность головного мозгависочная эпилепсиягиппокампинвазивный мониторингкогерентный анализфармакорезистентностьbioelectrical activity of the braincoherent analysishippocampusinvasive monitoring of electrocorticographypharmacoresistancetemporal lobe epilepsyФГБУ "НМИЦ им. В.А. Алмазова"ReferencesEpilepsy: a public health imperative World Health Organization. https://www.who.int/news-room/factsheets/detail/epilepsy (20 June 2019).Epilepsy: a public health imperative World Health Organization.: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/epilepsy (20 June, 2019)Kuralbayev AK, Zabrodskaya YuM, Ivanova NE, et al. Pathomorphological changes in the hippocampus with temporal lobe epilepsy. Rossiiskii neirokhirurgicheskii zhurnal im. professora A.l. Polenova. 2017;9(2):72–77. In Russian [Куралбаев А.К., Забродская Ю.М., Иванова Н.Е. и др. Патоморфологические изменения гиппокампа при височной эпилепсии. Российский нейрохирургический журнал им. профессора А.Л. Поленова. 2017;9(2):72– 77].Kuralbaev A.K., Zabrodskaya Yu.M., Ivanova N.E., et al., Pathomorphological changes in the hippocampus with temporal lobe epilepsy. Literature review: Russian Neurosurgical J named after Prof Polenov. 2017; 9, 2:72-77 In Russian. [Куралбаев А.К., Забродская Ю.М., Иванова Н.Е., и др., Патоморфологические изменения гиппокампа при височной эпилепсии. Литературный обзор: Российский нейрохирургический журнал им. профессора Поленова. 2017; 9, 2: 72-77]Krylov VV. Khirurgiya ehpilepsii. M.: ABVpress, 2019. р. 400 [Крылов В.В. Хирургия эпилепсии. М.: АБВ-пресс, 2019. с. 400].Krylov VV: Epylepsy Surgery/ [digest]; edited by Kryliv VV- 2019. p. 400. In Russian. [В.В. Крылов: Хирургия эпилепсии / [сборник] ; под редакцией В.В. Крылова. - 2019. - с.400 ]Mukhin KYu, Mironov MB, Tysyachina MD, et al. Electro-clinical characteristics of patients with symptomatic focal epilepsy with the phenomenon of secondary bilateral synchronization on EEG. Russian Journal of Child Neurology. 2006;1(1):6–17. In Russian [Мухин К.Ю., Миронов М.Б., Тысячина М.Д. и др. Электро-клиническая характеристика больных симптоматической фокальной эпилепсией с феноменом вторичной билатеральной синхронизации на ЭЭГ. Русский журнал детской неврологии. 2006;1(1):6–17].Mukhin K.Yu., Mironov MB, Tysyachina MD, et al.: Electro-clinical characteristics of patients with symptomatic focal epilepsy with the phenomenon of secondary bilateral synchronization on EEG // Russian J of Pediatric Neurol. 2006; 1; 1:6-17. In Russian. [Мухин К.Ю., Миронов М.Б., Тысячина М.Д., и др. Электро-клиническая характеристика больных симптоматической фокальной эпилепсией с феноменом вторичной билатеральной синхронизации на ЭЭГ // Русский журнал детской неврологии. 2006; 1; 1:6-17.]CuriaG,LucchiC,VinetJ,etal.Pathophysiogenesis of mesial temporal lobe epilepsy: is prevention of damage antiepileptogenic? Curr Med Chem. 2014;21(6):663–688. DOI: 10.2174/0929867320666131119152201.Bernhardt BC. ,  Fadaie F.,  Liu M., et. al.:Temporal lobe epilepsy: Hippocampal pathology modulates connectome topology and controllability, Neurology  2019, 92: 2209-2220. Aleksandrov M.V., Ivanov L.B., Lytaev S.A., et al. Ehlektroehntsefalografiya: rukovodstvo. SPb.: SpeTSLit, 2019. P. 224. [Александров М.В., Иванов Л.Б., Лытаев С.А. и др. Электроэнцефалография: руководство. СПб.: СпецЛит, 2019. С. 224].Negrii T. N., Larkin V. I., Savchenko Yu. N., et al. Hippocampus in the genesis of epilepsy // ONV. 2011.1: 62-65. In Russian [Негрий Т. Н., Ларькин В. И., Савченко Ю. Н., и др. Гиппокамп в генезе эпилепсии // ОНВ. 2011. №1 (104): 62-65. ]Bernhardt BC, Fadaie F, Liu M, et al. Temporal lobe epilepsy: hippocampal pathology modulates connectome topologyandcontrollability.Neurology.2019;92(19):e2209– e2220. DOI: 10.1212/WNL.0000000000007447.Curia, G., Lucchi, C., Vinet, J., et. al.: Pathophysiogenesis of mesial temporal lobe epilepsy: is prevention of damage antiepileptogenic?. Current medicinal chemistry, 2014, 21(6), p.663–688.Negrii TN, Lar’kin VI, Savchenko YuN, et al. Hippocampus in the genesis of epilepsy. Omskii nauchnyi vestnik. 2011;1(104):62–65. In Russian [Негрий Т.Н., Ларькин В.И., Савченко Ю.Н. и др. Гиппокамп в генезе эпилепсии. Омский научный вестник. 2011;1(104):62– 65].Alexandrov MV, Ivanov LB, Lytayev SA et. al. edited by Alexandrov MV;- Electroenephalography. Guide- 2019. p. 224 In Russian. [М.В. Александров, Л. Б. Иванов, С. А . Лытаев и др.; под ред. М. В. Александрова: Электроэнцефалография. Руководство-– 2019.с 224]Zhengge W, Larivière S, Qiang Xu, et. al. Community-informed connectomics of the thalamocortical system in generalized epilepsy. Neurology. 2019;93(11):е1112–1122. DOI: 10.1212/WNL.0000000000008096.Zhengge W,  Larivière S, Qiang Xu, et. al.: Community-informed connectomics of the thalamocortical system in generalized epilepsy. Neurology Sep 2019, 93 (11) 1112-1122Labate A, Aguglia U, Tripep G, et. al. Long-term outcome of mild mesial temporal lobe epilepsy: а prospective longitudinal cohort study. Neurology. 2016;86(20):1904– 1910. DOI: 10.1212/WNL.0000000000002674.Labate A,  Aguglia U,  Tripep G, et. al.:Long-term outcome of mild mesial temporal lobe epilepsy A prospective longitudinal cohort study. Neurology  2016; 86: 1904-1910.Aleksandrov M.V., ChikurovA.A.,Toporkova O.A. et al. Neirofiziologicheskii intraoperatsionnyi monitoring v neirokhirurgii: rukovodstvo. 2-e izd. i dop. SPb.: SpeTSLit, 2019. P. 160. [Александров М.В., Чикуров А.А., Топоркова О.А. и др. Нейрофизиологический интраоперационный мониторинг в нейрохирургии: руководство. 2-e изд. и доп. СПб.: СпецЛит, 2019. C. 160].Alexandov MV, Chikurov AA, Toporkova OA et. al.; Neurophysiological intraoperative monitoring in neurosurgery: guide -2nd ed., and add. / edited by Alexandrov MV - 2019. P 160. In Russian. [М.В. Александров, А.А. Чикуров, О.А. Топоркова и др.; Нейрофизиологический интраоперационный мониторинг в нейрохирургии: руководство. – 2e изд., и доп. / под ред М.В. Александрова – 2019.c 160.]Aleksandrov MV, Chukhlovin AA, Pavlovskaya ME, et al. Alpha-theta continuum: underlying neurophysiological mechanism. Medical alphabet. 2017;1(14):46–50. In Russian [Александров М.В., Чухловин А.А., Павловская М.Е. и др. Альфа-тета континуум: нейрофизиологические механизмы генерации. Медицинский алфавит. 2017;1(14):46–50].Zhengge W,  Larivière S, Qiang Xu, et. al.: Community-informed connectomics of the thalamocortical system in generalized epilepsy. Neurology Sep 2019, 93 (11) 1112-1122Sloviter RS. Hippocampal epileptogenesis in animal models of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: the importance of the “latent period” and other concepts. Epilepsia, 2018;49 Suppl 9:85–92. DOI: 10.1111/j.1528-1167.2008.01931.x.Chukhlovin AA, Pavlovskaya ME, Arkhipova NB: Alpha theta continuum: neurophysiological mechanisms of generation. Medical alphabet. Modern functional diagnostics. – 2017;1:46-50. In Russian. [Чухловин А.А., Павловская М.Е., Архипова Н.Б.: Альфа-тета континуум: нейрофизиологические механизмы генерации. Медицинский алфавит. Современная функциональная диагностика. – 2017;1: 46-50.]Schultz C, Engelhardt M. Anatomy of the hippocampal formation. Front Neurol Neurosci. 2014;34:6–17. DOI: 10.1159/000360925.Sloviter, R.S., Hippocampal epileptogenesis in animal models of mesial temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis: The importance of the “latent period” and other concepts. Epilepsia, 2018;49: 85-92.Colgin LL. Rhythms of the hippocampal network. Nat Rev Neurosci. 2016;17(4):239–249. DOI: 10.1038/nrn.2016.21.Bernhardt BC. ,  Fadaie F.,  Liu M., et. al.:Temporal lobe epilepsy: Hippocampal pathology modulates connectome topology and controllability, Neurology  2019, 92: 2209-2220. 

The authors declare that there are no conflicts of interest present.