Description du projet
Un regard plus poussé sur les oscillations haute fréquence pour soigner les crises épileptiques
Caractérisée par des crises imprévisibles, l’épilepsie est le quatrième trouble neurologique le plus fréquent. Si la chirurgie cérébrale peut guérir les crises, elle s’avère complexe et souvent infructueuse. Le projet Epilepsy_Core, financé par l’UE, étudiera les oscillations haute fréquence (OHF), qui sont de nouveaux marqueurs du noyau de l’épilepsie focale et que l’on retrouve dans l’électroencéphalographie (EEG) invasive à long terme. Plus précisément, il s’agira de d’identifier le reflet direct au niveau micro de l’EEG haute fréquence du cortex déformé. Trois conditions préalables du signal au macro niveau pour la génération de crises et d’OHF seront utilisées pour innover dans l’enregistrement peropératoire et l’analyse du signal. Le projet testera des solutions techniques et optimisera les analyses grâce à l’apprentissage automatique supervisé. Il examinera également les données de 200 chirurgies cérébrales non guidées avec différents niveaux d’épileptogénicité et de déficience cognitive.
Objectif
Epilepsy burdens 1% of the population. Brain surgery can cure seizures and stop cognitive decline, but it is complex and often unsuccessful. I aim to advance cure from epileptic brain disease radically by 1) pinpointing the core of epilepsy and 2) understanding the effects on normal brain functioning.
High-frequency oscillations (HFOs) are novel markers of the core of focal epilepsy, discovered in long-term invasive EEG. I initiated direct HFO-based guidance of epilepsy surgery with intra-operative invasive electrodes. However, HFOs still appear stochastic epiphenomena. Therefore, I will now uncover the direct microlevel high-frequency EEG reflection of the distorted cortex. I will use three macrolevel signal prerequisites for seizure and HFO generation to innovate intra-operative recording and signal analysis: susceptible (evoke with long-distance electrical stimulation; cross-frequency coupling), sudden (low-noise adhesive electrodes; auto-regression) & spreading (high-density recordings; functional connectivity). I will pilot test technical solutions and optimize analyses with supervised machine learning based on pivotal epileptogenic versus healthy tissue and on postsurgical outcomes.
Next, I will explore the broad effect of epileptic on physiological high frequency brain activity taking cognitive performance as epitome, especially in people without seizures.
Current electrocorticography data come from limited, diverse and complex cases with no gold standards for diseased and normal cortex. I will therefore obtain data from 200 otherwise unguided brain surgeries with different levels of epileptogenicity and cognitive impairment: highly epileptogenic tumors (simple), gliomas (many) and meningiomas which compress healthy brain (uniform; partly without seizures).
I will integrate techniques in a neurosurgical real-time recording and projecting device that simplifies finding and removing epileptogenic tissue to stop the distorting effect in focal brain disorders.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
3584 CX Utrecht
Pays-Bas