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全面强直阵挛发作性癫痫(Epilepsy with Generalized Tonic-Clonic Seizures,GTCS)是特发性全面性癫痫(Idiopathic Generalized epilepsy,IGE)的一种亚型,其生理特征为神经元活动的异常放电。既往研究发现GTCS患者的丘脑-皮层连接通路存在异常,这表明皮层下-皮层回路的连接特征与GTCS发病紧密相关,但却没有研究锁定考查丘脑-皮层回路的“子通路”,特别是基底节-皮层通路对于GTCS的效应。因此,本文拟从多个水平构建基底节到大脑皮层的白质连接通路并对其结构连接及微结构进行细微的考察。为此,我们收集了68名GTCS患者和85名健康被试的磁共振数据,从三个层面对GTCS基底节-皮层回路进行了分析。首先,在全脑层面我们进行了基于白质骨架的分析(tract-based spatial statistics,TBSS),结果发现了GTCS患者各向异性分数(fractional anisotropy,FA)在胼胝体、上纵束和下纵束、扣带回、放射冠前(后)肢、下额枕束以及丘脑前辐射呈现显著的降低;平均弥散率(mean diffusivity,MD)在胼胝体膝部、右侧放射冠前肢、右侧上纵束以及右侧下额枕束呈现显著的升高;径向弥散度(radial diffusivity,RD)在胼胝体、放射冠前肢、右侧上纵束以及下额枕束呈现显著的升高;轴向弥散度(axial diffusivity,AD)并未发现显著改变。这些弥散指标的异常表明了GTCS患者的脑白质发生了全脑弥散性的改变。其次,在回路层面,我们参照Lawrence和他的同事改进的四条平行通路的皮层-纹状体模型,使用概率性示踪方法在左右半球共构建了8条基底节-大脑皮层的连接通路。通过双样本t检验发现,相对于健康被试,GTCS患者右侧壳核-右侧辅助运动皮层通路的平均FA值呈现显著的降低、平均MD(RD)值呈现显著的升高,这可能与GTCS患者的运动障碍有关;左侧尾状核-左侧背外侧前额叶皮层通路平均MD(AD)值呈现显著的升高,双侧尾状核-双侧腹外侧前额叶皮层通路的平均MD(AD和RD)值呈现显著的升高,这可能与额叶异常放电有关;双侧腹侧纹状体-双侧眶额叶皮层通路平均FA(AD)值呈现显著的降低,RD值呈现显著的升高,这可能与眶回的萎缩有关。最后,在特定纤维束层面,我们使用确定性示踪构建了6条基底节-皮层的白质纤维流型,排除了左右腹侧纹状体-眶额叶皮层通路,并使用沿纤维束统计分析的方法对其进行分段分析。多因素方差分析发现,6条基底节-大脑皮层的白质纤维流型均发生了弥散指标的局部异常。每条通路的异常情况不同,在壳核-辅助运动皮层的纤维流型上发现GTCS患者FA值呈现局部显著的降低,MD(AD和RD)值呈现局部显著的升高。而其它4条通路均发现GTCS患者FA(MD、AD和RD)值都呈现局部显著的降低。该结果进一步表明了GTCS患者的基底节-大脑皮层通路白质微结构的局部特征存在一定的改变。综上所述,本研究分别使用TBSS、概率性示踪以及确定示踪对GTCS患者的基底节-皮层通路进行了不同层面的考察。从全脑到特定回路再到特定的纤维束,我们发现了GTCS患者全脑白质弥漫性的改变,并且其基底节-皮层环路呈现出局部的异常改变,这可能是GTCS患者运动、情感、空间等脑功能异常的结构基础。本研究所发现的白质微结构的改变对于进一步了解皮层-基底节-丘脑-皮层环路在GTCS中的异常有一定的帮助,并对基底节在环路中的作用提供了有价值的信息。