Интраоперационное картирование речевой зоны Брока методом регистрации кортико-кортикальных вызванных потенциалов

Быканов А.Е.

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Пицхелаури Д.И.

АНОО ВО «Сколковский институт науки и технологий»

Титов О.Ю.

Минг-Чин Лин

Тайбэйский медицинский университет

Гулаев Е.В.

ОБУЗ «Ивановская областная клиническая больница»

Огурцова А.А.

Маряшев С.А.

Жуков В.Ю.

Буклина С.Б.

Лубнин А.Ю.

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Бешплав Ш.Т.

Конакова Т.А.

Пронин И.Н.

Интраоперационное картирование речевой зоны Брока методом регистрации кортико-кортикальных вызванных потенциалов

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2020;84(6): 49-58

DOI 10.17116/neiro20208406149

Загрузок : 4

Связаться с автором

Как цитировать

Быканов А.Е., Пицхелаури Д.И., Титов О.Ю., Минг-Чин Лин, Гулаев Е.В., Огурцова А.А., Маряшев С.А., Жуков В.Ю., Буклина С.Б., Лубнин А.Ю., Бешплав Ш.Т., Конакова Т.А., Пронин И.Н. Интраоперационное картирование речевой зоны Брока методом регистрации кортико-кортикальных вызванных потенциалов. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2020;84(6):49-58. https://doi.org/10.17116/neiro20208406149

Авторы:

Быканов А.Е.

Все авторы (13)

Закрыть метаданные

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Картирование эффективных речевых связей между лобной и височной долями головного мозга методом кортико-кортикальных вызванных потенциалов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование включены 3 пациента с внутримозговыми опухолями левой лобно-теменной области. Опухоли располагались в доминантном по речи полушарии, в непосредственной близости к корковым речевым центрам и речевым проводящим путям. Интраоперационно проводилась регистрация кортико-кортикальных вызванных потенциалов (ККВП), возникающих в ответ на биполярную электростимуляцию постоянным током с двух прилежащих контактов субдуральных электродов: одиночные прямоугольные бифазные импульсы длительностью 300 мкс и частотой 1 Гц. Интенсивность стимуляции поднималась постепенно с 2 мА, в пределах 3—4 мА. Регистрацию ККВП осуществляли путем усреднения вызванных ответов (30—50 стимулов в каждой сессии) с эпохой анализа электрокортикограммы 300 мс, начиная с момента стимула. Для валидации результатов кортико-кортикального картирования речевых зон по методу ККВП использована прямая электрическая стимуляция коры головного мозга.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В представленных клинических случаях удалось получить ККВП с нижней лобной извилины при стимуляции верхней височной извилины. В одном случае такая эффективная связь была однонаправленной, в двух других — реципрокной. Средняя латентность пика N1 составила 65 мс (49,6—90 мс), средняя амплитуда — 71 мкв (50—100 мкв). Результаты кортико-кортикального картирования подтверждены нахождением зоны Брока методом прямой стимуляции коры по протоколу «краниотомия в сознании» под электродами с максимальной амплитудой волны N1 в двух случаях из трех. В одном случае зону Брока методом прямой стимуляции обнаружить не удалось. Нарушения речевой функции в послеоперационном периоде по результатам нейропсихологического обследования не было.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Первые результаты использования метода регистрации кортико-кортикальных вызванных потенциалов у небольшого числа больных показали его практическую значимость в определении корковых проекций эффективных речевых связей между лобной и височной долями головного мозга. Необходимо дальнейшее изучение представленного метода на большей серии клинических случаев.

Ключевые слова:

кортико-кортикальные вызванные потенциалы

Авторы:

Быканов А.Е.

Пицхелаури Д.И.

АНОО ВО «Сколковский институт науки и технологий»

Титов О.Ю.

Минг-Чин Лин

Тайбэйский медицинский университет

Гулаев Е.В.

ОБУЗ «Ивановская областная клиническая больница»

Огурцова А.А.

Маряшев С.А.

Жуков В.Ю.

Буклина С.Б.

Лубнин А.Ю.

Бешплав Ш.Т.

Конакова Т.А.

Пронин И.Н.

Даты поступления:

16.06.2020

Даты принятия в печать:

28.08.2020

Список литературы:

Sporns O. The human connectome: a complex network. Annals of the New York Academy of Sciences. 2011;1224:109-125. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2010.05888.x
Быканов А.Е., Пицхелаури Д.И., Баталов А.И., Пронин И.Н., Шкарубо М.А., Добровольский Г.Ф., Кобяков Г.Л., Буклина С.Б., Пучков В.Л., Захарова Н.Е., Смирнов А.С., Саникидзе А.З., Гольбин Д.А., Погосбекян Э.Л., Кудиева Э.С., Шкатова А.М., Потапов А.А. Хирургическая анатомия периинсулярных ассоциативных проводящих путей. Часть I. Система верхнего продольного пучка. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2017;81(1):26-38. https://doi.org/10.17116/neiro201780726-38
Потапов А.А. Горяйнов С.А., Жуков В.Ю., Пицхелаури Д.И., Кобяков Г.Л., Пронин И.Н., Захарова Н.Е., Таноян А.А., Огурцова А.А., Буклина С.Б., Меликян З.А. Длинные ассоциативные пути белого вещества головного мозга: современный взгляд с позиции нейронаук. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2014;78(5):66-77.
Duffau H, Moritz-Gasser S, Gatignol P. Functional outcome after language mapping for insular World Health Organization Grade II gliomas in the dominant hemisphere: experience with 24 patients. Neurosurgical Focus. 2009;27(2):E7. https://doi.org/10.3171/2009.5.focus0938
Herbet G, Duffau H. Revisiting the Functional Anatomy of the Human Brain: Toward a Meta-Networking Theory of Cerebral Functions. Physiological Reviews. 2020;100(3):1181-1228. https://doi.org/10.1152/physrev.00033.2019
Leisman G, Moustafa AA, Shafir T. Thinking, Walking, Talking: Integratory Motor and Cognitive Brain Function. Frontiers in Public Health. 2016;4:94. https://doi.org/10.3389/fpubh.2016.00094
Kunieda T, Yamao Y, Kikuchi T, Matsumoto R. New Approach for Explo-ring Cerebral Functional Connectivity: Review of Cortico-cortical Evoked Potential. Neurologia Medico-Chirurgica. 2015;55(5):374-382. https://doi.org/10.2176/nmc.ra.2014-0388
Tielen AM, da Silva FH, Mollevanger WJ. Differential conduction velo-cities in perforant path fibres in guinea pig. Experimental Brain Research. 1981;42(2):231-233. https://doi.org/10.1007/bf00236913
Andersen P, Holmqvist B, Voorhoeve PE. Excitatory synapses on hippocampal apical dendrites activated by entorhinal stimulation. Acta Physiologica Scandinavica. 1966;66(4):461-472. https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.1966.tb03224.x
Gloor P, Vera CL, Sperti L. Electrophysiological studies of hippocampal neurons. 3. Responses of hippocampal neurons to repetitive perforant path volleys. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1964;17:353-370. https://doi.org/10.1016/0013-4694(64)90158-0
Wilson CL, Isokawa M, Babb TL, Crandall PH. Functional connections in the human temporal lobe. I. Analysis of limbic system pathways using neuronal responses evoked by electrical stimulation. Experimental Brain Research. 1990;82(2):279-292. https://doi.org/10.1007/bf00231248
Rutecki PA, Grossman RG, Armstrong D, Irish-Loewen S. Electrophysiological connections between the hippocampus and entorhinal cortex in patients with complex partial seizures. Journal of Neurosurgery. 1989;70(5):667-675. https://doi.org/10.3171/jns.1989.70.5.0667
Matsumoto R, Nair DR, LaPresto E, Najm I, Bingaman W, Shibasaki H, Lüders HO. Functional connectivity in the human language system: a cortico-cortical evoked potential study. Brain: a Journal of Neurology. 2004;127(Pt10):2316-2330. https://doi.org/10.1093/brain/awh246
Howard MA, Volkov IO, Mirsky R, Garell PC, Noh MD, Granner M, Damasio H, Steinschneider M, Reale RA, Hind JE, Brugge JF. Auditory cortex on the human posterior superior temporal gyrus. The Journal of Comparative Neurology. 2000;416(1):79-92. https://doi.org/10.1002/(sici)1096-9861(20000103)416:1<79::aid-cne6>3.0.co;2-2 "> 3.0.co;2-2" target="_blank">https://doi.org/10.1002/(sici)1096-9861(20000103)416:1<79::aid-cne6>3.0.co;2-2
Valentín A, Anderson M, Alarcón G, García Seoane JJ, Selway R, Binnie CD, Polkey CE. Responses to single pulse electrical stimulation identify epileptogenesis in the human brain in vivo. Brain: a Journal of Neurology. 2002;125(Pt8):1709-1718. https://doi.org/10.1093/brain/awf187
Brazier MA. Evoked responses recorded from the depths of the human brain. Annals of the New York Academy of Sciences. 1964;112:33-59. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1964.tb26741.x
Buser P, Bancaud J, Chauvel P. Callosal transfer between mesial frontal areas in frontal lobe epilepsies. Advances in Neurology. 1992;57:589-604.
Matsumoto R, Nair DR, LaPresto E, Bingaman W, Shibasaki H, Luders HO. Functional connectivity in human cortical motor system: a cortico-cortical evoked potential study. Brain: a Journal of Neurology. 2007;130(Pt1):181-197. https://doi.org/10.1093/brain/awl257
Silverstein BH, Asano E, Sugiura A, Sonoda M, Lee MH, Jeong JW. Dynamic tractography: Integrating cortico-cortical evoked potentials and diffusion imaging. NeuroImage. 2020;215:116763. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116763
Terada K, Umeoka S, Usui N, Baba K, Usui K, Fujitani D, Matsuda K, Tottori T, Nakamura F, Inoue Y. Uneven interhemispheric connections between left and right primary sensori-motor areas. Human Brain Mapping. 2012;33(1):14-26. https://doi.org/10.1002/hbm.21189
Terada K, Usui N, Umeoka S, Baba K, Mihara T, Matsuda K, Tottori T, Agari T, Nakamura F, Inoue Y. Interhemispheric connection of motor areas in humans. Journal of Clinical Neurophysiology. 2008;25(6):351-356. https://doi.org/10.1097/WNP.0b013e31818f4fec
Araki K, Terada K, Usui K, Usui N, Araki Y, Baba K, Matsuda K, Tottori T, Inoue Y. Bidirectional neural connectivity between basal temporal and posterior language areas in humans. Clinical Neurophysiology. 2015;126(4):682-688. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2014.07.020
Keller CJ, Honey CJ, Megevand P, Entz L, Ulbert I, Mehta AD. Mapping human brain networks with cortico-cortical evoked potentials. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B, Biological Sciences. 2014;369(1653):20130528. https://doi.org/10.1098/rstb.2013.0528
Umeoka S, Terada K, Baba K, Usui K, Matsuda K, Tottori T, Usui N, Nakamura F, Inoue Y, Fujiwara T, Mihara T. Neural connection between bilateral basal temporal regions: cortico-cortical evoked potential analysis in patients with temporal lobe epilepsy. Neurosurgery. 2009;64(5):847-855; discussion 855. https://doi.org/10.1227/01.neu.0000344001.26669.92
Matsumoto R, Kunieda T, Nair D. Single pulse electrical stimulation to probe functional and pathological connectivity in epilepsy. Seizure. 2017;44:27-36. https://doi.org/10.1016/j.seizure.2016.11.003
Matsumoto R, Nair DR, Ikeda A, Fumuro T, Lapresto E, Mikuni N, Bingaman W, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Najm I, Shibasaki H, Lüders HO. Parieto-frontal network in humans studied by cortico-cortical evoked potential. Human Brain Mapping. 2012;33(12):2856-2872. https://doi.org/10.1002/hbm.21407
Conner CR, Ellmore TM, DiSano MA, Pieters TA, Potter AW, Tandon N. Anatomic and electro-physiologic connectivity of the language system: a combined DTI-CCEP study. Computers in Biology and Medicine. 2011;41(12):1100-1109. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2011.07.008
Enatsu R, Gonzalez-Martinez J, Bulacio J, Mosher JC, Burgess RC, Najm I, Nair DR. Connectivity of the frontal and anterior insular network: a cortico-cortical evoked potential study. Journal of Neurosurgery. 2016;125(1):90-101. https://doi.org/10.3171/2015.6.jns15622
Ookawa S, Enatsu R, Kanno A, Ochi S, Akiyama Y, Kobayashi T, Yamao Y, Kikuchi T, Matsumoto R, Kunieda T, Mikuni N. Frontal Fibers Connecting the Superior Frontal Gyrus to Broca Area: A Corticocortical Evoked Potential Study. World Neurosurgery. 2017;107:239-248. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.07.166
Iwasaki M, Enatsu R, Matsumoto R, Novak E, Thankappen B, Piao Z, O’Connor T, Horning K, Bingaman W, Nair D. Accentuated cortico-cortical evoked potentials in neocortical epilepsy in areas of ictal onset. Epileptic Disorders: International Epilepsy Journal with Videotape. 2010;12(4):292-302. https://doi.org/10.1684/epd.2010.0334
Enatsu R, Gonzalez-Martinez J, Bulacio J, Kubota Y, Mosher J, Burgess RC, Najm I, Nair DR. Connections of the limbic network: a corticocortical evoked potentials study. Cortex; a Journal Devoted to the Study of the Nervous System and Behavior. 2015;62:20-33. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2014.06.018
Enatsu R, Piao Z, O’Connor T, Horning K, Mosher J, Burgess R, Bingaman W, Nair D. Cortical excitability varies upon ictal onset patterns in neocortical epilepsy: a cortico-cortical evoked potential study. Clinical Neurophysiology. 2012;123(2):252-260. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2011.06.030
Matsumoto R, Kinoshita M, Taki J, Hitomi T, Mikuni N, Shibasaki H, Fukuyama H, Hashimoto N, Ikeda A. In vivo epileptogenicity of focal cortical dysplasia: a direct cortical paired stimulation study. Epilepsia. 2005;46(11):1744-1749. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2005.00284.x
Saito T, Tamura M, Muragaki Y, Maruyama T, Kubota Y, Fukuchi S, Nitta M, Chernov M, Okamoto S, Sugiyama K, Kurisu K, Sakai KL, Okada Y, Iseki H. Intraoperative cortico-cortical evoked potentials for the evaluation of language function during brain tumor resection: initial experience with 13 cases. Journal of Neurosurgery. 2014;121(4):827-838. https://doi.org/10.3171/2014.4.jns131195
Tamura Y, Ogawa H, Kapeller C, Prueckl R, Takeuchi F, Anei R, Ritaccio A, Guger C, Kamada K. Passive language mapping combining real-time oscillation analysis with cortico-cortical evoked potentials for awake craniotomy. Journal of Neurosurgery. 2016;125(6):1580-1588. https://doi.org/10.3171/2015.4.jns15193
Yamao Y, Suzuki K, Kunieda T, Matsumoto R, Arakawa Y, Nakae T, Nishida S, Inano R, Shibata S, Shimotake A, Kikuchi T, Sawamoto N, Mikuni N, Ikeda A, Fukuyama H, Miyamoto S. Clinical impact of intraoperative CCEP monitoring in evaluating the dorsal language white matter pathway. Human Brain Mapping. 2017;38(4):1977-1991. https://doi.org/10.1002/hbm.23498
Kulikov A, Lubnin A. Anesthesia for awake craniotomy. Current Opinion in Anaesthesiology. 2018;31(5):506-510. https://doi.org/10.1097/aco.0000000000000625
Кобяков Г.Л., Лубнин А.Ю., Куликов А.С., Гаврилов А.Г., Горяйнов С.А., Поддубский А.А., Лодыгина К.С. Краниотомия в сознании. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2016;80(1):107-116. https://doi.org/10.17116/neiro2016801107-116
Kulikov A, Bilotta F, Borsellino B, Sel’kov D, Kobyakov G, Lubnin A. Xenon anesthesia for awake craniotomy: safety and efficacy. Minerva Anestesiologica. 2019;85(2):148-155. https://doi.org/10.23736/s0375-9393.18.12406-0
Лубнин А.Ю. Нейрохирургия в сознании: вперед в прошлое. Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2018;82(1):93-101. https://doi.org/10.17116/neiro201882193-101

Закрыть метаданные