HintergrundEpilepsie ist eine neurologische Erkrankung, die durch wiederkehrende Anfälle aufgrund einer übererregbaren neuronalen Netzaktivität gekennzeichnet ist. Die Manifestationen variieren stark, von subtilen sensorischen Störungen bis hin zu tiefgreifenden Bewusstseinsveränderungen, abhängig davon, welche Hirnregionen betroffen sind und welche Ursache zugrunde liegt. Die Erforschung der biophysikalischen Mechanismen epileptischer Anfälle ist wesentlich für die Vorhersage und Kontrolle der Krankheit.MethodenWir analysierten 45 spontane Anfälle von 24 Patienten mit fokaler Epilepsie sowie durch Stimulation ausgelöste Anfälle von 2 weiteren Patienten. Ein Butterworth-Tiefpassfilter zweiter Ordnung isolierte die langsam variierende Gleichstromkomponente (Sv DC) (0,01–0,5 Hz), ein Frequenzbereich, der in der Elektroenzephalographie oft übersehen wird. Das Energieverhältnis der Sv DC-Komponente wurde berechnet, indem ihre Gesamtenergie durch die gesamte Signalenergie während der Anfälle und über einen Zeitraum von 1 Stunde einschließlich des Anfalls geteilt wurde, was einen Vergleich zwischen ictalen und interiktalen Zuständen ermöglichte.ErgebnisseDie Sv DC-Komponente zeigte räumlich dynamische Veränderungen sowohl während der ictalen als auch der interiktalen Perioden und wies eine moderate Korrelation mit Hochfrequenzaktivität auf. Darüber hinaus machte sie in beiden Perioden einen hohen Energieanteil aus, wobei die Anfalldaten zeigten, dass 80,82 % der Ableitungen ≥ 60 % Sv DC-Energie hatten. Bemerkenswert waren die interiktalen Sv DC-Schwankungen, die bei Elektroden innerhalb der epileptogenen Zone ausgeprägter waren, was auf ihr Potenzial als Marker für die epileptogene Lokalisation hindeutet. Außerdem zeigt die zeitliche Variabilität des Sv DC-Signals, reflektiert in seiner Streuung, Potenzial als früher Indikator für die Entwicklung von Anfällen.SchlussfolgerungenDie Sv DC-Komponente könnte lokale Spannungsschwankungen widerspiegeln, die wahrscheinlich mit der Aktivität von Ionenkanälen verbunden sind und möglicherweise zum Anfallsausbruch beitragen. Die kombinierte Analyse von Sv DC mit Niedrig- und Hochfrequenzkomponenten bietet einen umfassenden Rahmen zum Verständnis epileptischer Netzwerke und zur Leitung von Diagnose und Therapie.

Epilepsie;Epileptische Anfälle;Langsam variierendes Gleichstromfeld (Sv DC);Lokaler Spannungunterschied;Epileptogene Zone