Sự thay đổi của nhịp alpha trong hội chứng tuyết thị giác: một nghiên cứu trường hợp - kiểm soát

The Journal of Headache and Pain
Antonia Klein1, Sarah A. Aeschlimann1, Frédéric Zubler1, Adrian Scutelnic1, Franz Riederer1, Matthias Ertl2, Christoph Schankin1
1Department of Neurology Inselspital, Bern University Hospital, University of Bern, Rosenbühlgasse 25, Bern, CH-3010, Switzerland
2Department of Psychology, University of Bern, Bern, CH 3010, Switzerland

Tóm tắt

Tóm tắt Thông tin nền Hội chứng tuyết thị giác là một rối loạn đặc trưng bởi sự kết hợp các rối loạn cảm giác điển hình. Hình ảnh lâm sàng cho thấy sự suy giảm của các cơ chế lọc hình ảnh và có thể liên quan đến các vùng não thị giác nguyên phát và thứ phát, cũng như các mạng lưới chú ý bậc cao hơn. Ở mức độ các dao động vỏ não, nhịp alpha là một mẫu EEG nổi bật tham gia vào việc ưu tiên thông tin hình ảnh. Nó có thể được coi là một tương quan của sự điều chỉnh ức chế trong mạng lưới thị giác. Phương pháp Hai mươi mốt bệnh nhân bị hội chứng tuyết thị giác đã được so sánh với 21 đối chứng phù hợp về tuổi tác, giới tính và chứng migraine. Chúng tôi đã phân tích nhịp alpha ở trạng thái nghỉ bằng cách xác định tần số đỉnh alpha cá nhân sử dụng Biến đổi Fourier nhanh và sau đó tính toán mật độ phổ công suất xung quanh tần số đỉnh alpha cá nhân (+/- 1 Hz). Chúng tôi dự đoán mật độ phổ công suất trong băng alpha sẽ giảm ở vỏ não thị giác nguyên phát của những người tham gia bị hội chứng tuyết thị giác. Kết quả Không có sự khác biệt đáng kể nào trong mật độ phổ công suất ở băng alpha trên các điện cực chẩm (O1 và O2), dẫn đến việc bác bỏ giả thuyết chính của chúng tôi. Tuy nhiên, mật độ phổ công suất trong băng alpha đã giảm đáng kể ở các điện cực thái dương và đỉnh. Cũng có một xu hướng hướng tới việc tăng tần số đỉnh alpha cá nhân ở nhóm tham gia không có chứng migraine đồng mắc. Kết luận Phát hiện chính của chúng tôi là mật độ phổ công suất giảm trong băng alpha ở các vùng não thái dương và đỉnh tương ứng với các vùng của vỏ não thị giác thứ phát. Những phát hiện này bổ sung cho dữ liệu hình ảnh chức năng và cấu trúc trước đó ở mức độ điện sinh lý. Chúng nhấn mạnh sự tham gia của các vùng não thị giác bậc cao hơn, và có thể phản ánh một sự rối loạn trong điều chỉnh ức chế từ trên xuống. Những thay đổi trong nhịp alpha có thể đại diện cho một mục tiêu mới cho sự điều chỉnh thần kinh cụ thể.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Headache Classification Committee of the International Headache Society (IHS) The International Classification of Headache Disorders, 3rd edition. Cephalalgia (2018);38(1):1-211

Schankin CJ, Maniyar FH, Digre KB, Goadsby PJ (2014) Visual snow’–a disorder distinct from persistent migraine aura. Brain 137(5):1419–1428

Scutelnic A, Slavova N, Klein A, Horvath T, de Beukelaer SA, Arnold M et al (2023) Symptomatic visual snow in acute ischemic stroke: a case series. Headache: J Head Face Pain 63(1):173–176

Weiss S, Rohde V, Hautmann X, Schittkowski M (2021) Visual snow syndrome-a pixelated vision. Die Ophthalmologie 119(6):627–631

Mehta DG, Garza I, Robertson CE (2021) Two hundred and forty-eight cases of visual snow: a review of potential inciting events and contributing comorbidities. Cephalalgia 41(9):1015–1026

Gersztenkorn D, Lee AG (2015) Palinopsia revamped: a systematic review of the literature. Surv Ophthalmol 60(1):1–35

Puledda F, Bruchhage M, O’Daly O, Ffytche D, Williams SCR, Goadsby PJ (2020) Occipital cortex and cerebellum gray matter changes in visual snow syndrome. Neurology 95(13):e1792–e9

Puledda F, O’Daly O, Schankin C, Ffytche D, Williams SC, Goadsby PJ (2021) Disrupted connectivity within visual, attentional and salience networks in the visual snow syndrome. Hum Brain Mapp 42(7):2032–2044

Schankin CJ, Maniyar FH, Chou DE, Eller M, Sprenger T, Goadsby PJ (2020) Structural and functional footprint of visual snow syndrome. Brain 143(4):1106–1113

Aldusary N, Traber GL, Freund P, Fierz FC, Weber KP, Baeshen A et al (2020) Abnormal connectivity and brain structure in patients with visual snow. Front Hum Neurosci 14:582031

Van Laere K, Ceccarini J, Gebruers J, Goffin K, Boon E (2022) Simultaneous (18)F-FDG PET/MR metabolic and structural changes in visual snow syndrome and diagnostic use. EJNMMI Res 12(1):77

Luna S, Lai D, Harris A (2018) Antagonistic relationship between VEP potentiation and Gamma Power in Visual Snow Syndrome. Headache 58(1):138–144

Yildiz FG, Turkyilmaz U, Unal-Cevik I (2019) The clinical characteristics and neurophysiological assessments of the Occipital cortex in Visual Snow Syndrome with or without migraine. Headache: J Head Face Pain 59(4):484–494

Eren O, Rauschel V, Ruscheweyh R, Straube A, Schankin CJ (2018) Evidence of dysfunction in the visual association cortex in visual snow syndrome. Ann Neurol 84(6):946–949

Donner TH, Siegel M (2011) A framework for local cortical oscillation patterns. Trends Cogn Sci 15(5):191–199

Liu J, Newsome WT (2006) Local field potential in cortical area MT: stimulus tuning and behavioral correlations. J Neurosci 26(30):7779–7790

Hall SD, Holliday IE, Hillebrand A, Singh KD, Furlong PL, Hadjipapas A et al (2005) The missing link: analogous human and primate cortical gamma oscillations. NeuroImage 26(1):13–17

Hepschke JL, Seymour RA, He W, Etchell A, Sowman PF, Fraser CL (2022) Cortical oscillatory dysrhythmias in visual snow syndrome: a magnetoencephalography study. Brain Commun 4(1):fcab296

Osipova D, Hermes D, Jensen O (2008) Gamma Power is phase-locked to posterior alpha activity. PLoS ONE 3(12):e3990

Jensen O, Gips B, Bergmann TO, Bonnefond M (2014) Temporal coding organized by coupled alpha and gamma oscillations prioritize visual processing. Trends Neurosci 37(7):357–369

Berger H (1929) Über das Elektrenkephalogramm des Menschen. Arch Psychiatr Nervenkrankh 87(1):527–570

Di Gregorio F, Trajkovic J, Roperti C, Marcantoni E, Di Luzio P, Avenanti A et al (2022) Tuning alpha rhythms to shape conscious visual perception. Curr Biol 32(5):988–98e6

Ergenoglu T, Demiralp T, Bayraktaroglu Z, Ergen M, Beydagi H, Uresin Y (2004) Alpha rhythm of the EEG modulates visual detection performance in humans. Brain Res Cogn Brain Res 20(3):376–383

Bagherzadeh Y, Baldauf D, Pantazis D, Desimone R (2020) Alpha synchrony and the Neurofeedback Control of Spatial Attention. Neuron 105(3):577–87e5

Gaillard C, Ben Hamed S (2022) The neural bases of spatial attention and perceptual rhythms. Eur J Neurosci 55(11–12):3209–3223

bjørk mh, Stovner L, Nilsen B, Stjern M, Hagen K, Sand T (2009) The occipital alpha rhythm related to the migraine cycle and headache burden: a blinded, controlled longitudinal study. Clin Neurophysiology: Official J Int Federation Clin Neurophysiol 120:464–471

Sarnthein J, Stern J, Aufenberg C, Rousson V, Jeanmonod D (2006) Increased EEG power and slowed dominant frequency in patients with neurogenic pain. Brain 129(Pt 1):55–64

Nyrke T, Kangasniemi P, Lang H (1990) Alpha rhythm in classical migraine (migraine with aura): abnormalities in the headache-free interval. Cephalalgia 10(4):177–181

Puledda F, Schankin C, Goadsby PJ (2020) Visual snow syndrome: a clinical and phenotypical description of 1,100 cases. Neurology 94(6):e564–e74

Knyazeva MG, Barzegaran E, Vildavski VY, Demonet JF (2018) Aging of human alpha rhythm. Neurobiol Aging 69:261–273

Chiang AKI, Rennie CJ, Robinson PA, van Albada SJ, Kerr CC (2011) Age trends and sex differences of alpha rhythms including split alpha peaks. Clin Neurophysiol 122(8):1505–1517

Davidson RJ, Schwartz GE, Pugash E, Bromfield E (1976) Sex differences in patterns of EEG asymmetry. Biol Psychol 4(2):119–138

Colombo B, Dalla Libera D, Comi G (2011) Brain white matter lesions in migraine: what’s the meaning? Neurol Sci 32(1):37–40

Seeck M, Koessler L, Bast T, Leijten F, Michel C, Baumgartner C et al (2017) The standardized EEG electrode array of the IFCN. Clin Neurophysiol 128(10):2070–2077

Choi S-H, Jeong G, Kim Y-B, Cho Z-H (2020) Proposal for human visual pathway in the extrastriate cortex by fiber tracking method using diffusion-weighted MRI. NeuroImage 220:117145

Kravitz DJ, Saleem KS, Baker CI, Mishkin M (2011) A new neural framework for visuospatial processing. Nat Rev Neurosci 12(4):217–230

Kravitz DJ, Saleem KS, Baker CI, Ungerleider LG, Mishkin M (2013) The ventral visual pathway: an expanded neural framework for the processing of object quality. Trends Cogn Sci 17(1):26–49

Cloutman LL (2013) Interaction between dorsal and ventral processing streams: where, when and how? Brain Lang 127(2):251–263

Scherg M, Ille N, Bornfleth H, Berg P (2002) Advanced Tools for Digital EEG Review:: virtual source montages, whole-head mapping, correlation, and phase analysis. J Clin Neurophysiol 19(2):91–112

Rosenzweig I, Fogarasi A, Johnsen B, Alving J, Fabricius ME, Scherg M et al (2014) Beyond the double Banana: improved recognition of temporal lobe seizures in long-term EEG. J Clin Neurophysiol 31(1):1–9

Weiner KS, Zilles K (2016) The anatomical and functional specialization of the fusiform gyrus. Neuropsychologia 83:48–62

Denuelle M, Boulloche N, Payoux P, Fabre N, Trotter Y, Géraud G (2011) A PET study of photophobia during spontaneous migraine attacks. Neurology 76(3):213–218

Okamoto M, Dan H, Sakamoto K, Takeo K, Shimizu K, Kohno S et al (2004) Three-dimensional probabilistic anatomical cranio-cerebral correlation via the international 10–20 system oriented for transcranial functional brain mapping. NeuroImage 21(1):99–111

Rees G, Friston K, Koch C (2000) A direct quantitative relationship between the functional properties of human and macaque V5. Nat Neurosci 3(7):716–723

Martins MJD, Krause C, Neville DA, Pino D, Villringer A, Obrig H (2019) Recursive hierarchical embedding in vision is impaired by posterior middle temporal gyrus lesions. Brain 142(10):3217–3229

Davey J, Thompson HE, Hallam G, Karapanagiotidis T, Murphy C, De Caso I et al (2016) Exploring the role of the posterior middle temporal gyrus in semantic cognition: integration of anterior temporal lobe with executive processes. NeuroImage 137:165–177

Weisz N, Hartmann T, Müller N, Obleser J (2011) Alpha rhythms in audition: cognitive and clinical perspectives. Front Psychol. 2

Lauritzen TZ, D’Esposito M, Heeger DJ, Silver MA (2009) Top–down flow of visual spatial attention signals from parietal to occipital cortex. J Vis 9(13):18

Blankenburg F, Ruff CC, Bestmann S, Bjoertomt O, Josephs O, Deichmann R et al (2010) Studying the Role of Human Parietal Cortex in Visuospatial Attention with concurrent TMS–fMRI. Cereb Cortex 20(11):2702–2711

Furman A, Prohorenko M, Keaser M, Zhang J, Chen S, Mazaheri A et al (2021) Prolonged Pain Reliably Slows Peak Alpha Frequency by Reducing Fast Alpha Power

Samaha J, Postle Bradley R (2015) The speed of Alpha-Band oscillations predicts the temporal resolution of visual perception. Curr Biol 25(22):2985–2990

Goldman RI, Stern JM, Engel J Jr., Cohen MS (2002) Simultaneous EEG and fMRI of the alpha rhythm. NeuroReport 13(18):2487–2492

Schreckenberger M, Lange-Asschenfeld C, Lochmann M, Mann K, Siessmeier T, Buchholz H-G et al (2004) The thalamus as the generator and modulator of EEG alpha rhythm: a combined PET/EEG study with lorazepam challenge in humans. NeuroImage 22(2):637–644

Younis S, Hougaard A, Noseda R, Ashina M (2019) Current understanding of thalamic structure and function in migraine. Cephalalgia 39(13):1675–1682

Lauschke JL, Plant GT, Fraser CL (2016) Visual snow: a thalamocortical dysrhythmia of the visual pathway? J Clin Neurosci 28:123–127

Strik M, Clough M, Solly EJ, Glarin R, White OB, Kolbe SC et al (2022) Microstructure in patients with visual snow syndrome: an ultra-high field morphological and quantitative MRI study. Brain Commun 4(4):fcac164

Halgren M, Ulbert I, Bastuji H, Fabó D, Erőss L, Rey M et al (2019) The generation and propagation of the human alpha rhythm. Proc Natl Acad Sci 116(47):23772–23782

Ciulla C, Takeda T, Endo H (1999) MEG characterization of spontaneous alpha rhythm in the human brain. Brain Topogr 11(3):211–222

Kondziella D, Olsen MH, Dreier JP (2020) Prevalence of visual snow syndrome in the UK. Eur J Neurol 27(5):764–772

Silva EM, Puledda F (2023) Visual snow syndrome and migraine: a review. Eye 37(12):2374–2378

Riederer F, Beiersdorf J, Lang C, Pirker-Kees A, Klein A, Scutelnic A et al (2024) Signatures of migraine aura in high-density-EEG. Clin Neurophysiol 160:113–120

Huang WA, Stitt IM, Negahbani E, Passey DJ, Ahn S, Davey M et al (2021) Transcranial alternating current stimulation entrains alpha oscillations by preferential phase synchronization of fast-spiking cortical neurons to stimulation waveform. Nat Commun 12(1):3151

Lin Y-J, Shukla L, Dugué L, Valero-Cabré A, Carrasco M (2021) Transcranial magnetic stimulation entrains alpha oscillatory activity in occipital cortex. Sci Rep 11(1):18562

Johnson RK, Meyer RG (1974) The locus of control construct in EEG alpha rhythm feedback. J Consult Clin Psychol 42(6):913

Kerr CE, Sacchet MD, Lazar SW, Moore CI, Jones SR (2013) Mindfulness starts with the body: somatosensory attention and top-down modulation of cortical alpha rhythms in mindfulness meditation. Front Hum Neurosci 7:12

Bobat H, Healy D, Lochhead J (2023) Comment on ‘visual snow syndrome and migraine: a review’. Eye

Eren OE, Schöberl F, Schankin CJ, Straube A (2021) Visual snow syndrome after start of citalopram-novel insights into underlying pathophysiology. Eur J Clin Pharmacol 77(2):271–272

Puledda F, Dipasquale O, Gooddy BJM, Karsan N, Bose R, Mehta MA et al (2023) Abnormal glutamatergic and serotonergic connectivity in Visual Snow Syndrome and Migraine with Aura. Ann Neurol 94(5):873–884

Thông tin
Thông tin xuất bản

The Journal of Headache and Pain

Thông tin tác giả