OBJECTIVE The goal of thalamic deep brain stimulation in epilepsy is to engage and modulate the epileptogenic network. We demonstrate how the anterior nucleus of thalamus (ANT) stimulation engages the epileptogenic network using electrophysiological measures (gamma response and post-stimulation excitability). METHODS Five patients with suspected temporal lobe epilepsy syndrome, undergoing stereo-electroencephalography (SEEG), were enrolled in the IRB approved study to undergo recording and stimulation of the ANT. We analyzed the extent of gamma-band response (activation or suppression) and post-stimulation change in excitability in various cortical regions during low (10 Hz) and high (50 Hz) frequency stimulations. RESULTS 10 Hz stimulation increased cortical gamma, whereas 50 Hz stimulation suppressed the gamma responses. The maximum response to stimuli was in the hippocampus. High epileptogenicity regions were more susceptible to stimulation. Both 10-and 50 Hz stimulations decreased post-stimulation cortical excitability. The greater the gamma-band activation with 10 Hz stimulation, the greater was the decrease in post-stimulation excitability. CONCLUSIONS We define an EEG marker that delineates stimulation-specific nodal engagement. We proved that nodes that were engaged with the thalamus during stimulation were more likely to show a short term decrease in post-stimulation excitability. SIGNIFICANCE Patient-specific engagement patterns during stimulation can be mapped with SEEG that can be used to optimize stimulation parameters.

中文翻译：

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丘脑前核低频和高频刺激致癫痫网络的精确映射

目标丘脑深部脑刺激在癫痫中的目标是参与和调节致癫痫网络。我们展示了丘脑前核 (ANT) 刺激如何使用电生理测量（伽马反应和刺激后兴奋性）与致癫痫网络结合。方法 五名疑似颞叶癫痫综合征的患者接受立体脑电图 (SEEG)，参加 IRB 批准的研究，以接受 ANT 的记录和刺激。我们分析了低 (10 Hz) 和高 (50 Hz) 频率刺激期间不同皮质区域的 gamma 波段响应（激活或抑制）和刺激后兴奋性变化的程度。结果 10 Hz 刺激增加皮质伽玛，而 50 Hz 刺激抑制伽玛反应。对刺激的最大反应发生在海马体中。高致癫痫性区域更容易受到刺激。10 和 50 Hz 刺激都降低了刺激后的皮质兴奋性。10 Hz 刺激下的伽马波段激活越大，刺激后兴奋性的降低就越大。结论我们定义了一个脑电图标记，它描述了刺激特定的节点参与。我们证明，在刺激过程中与丘脑接合的节点更有可能显示出刺激后兴奋性的短期下降。意义 刺激期间患者特定的参与模式可以用 SEEG 映射，可用于优化刺激参数。10 和 50 Hz 刺激都降低了刺激后的皮质兴奋性。10 Hz 刺激下的伽马波段激活越大，刺激后兴奋性的降低就越大。结论我们定义了一个脑电图标记，它描述了刺激特定的节点参与。我们证明，在刺激过程中与丘脑接合的节点更有可能显示出刺激后兴奋性的短期下降。意义 刺激期间患者特定的参与模式可以用 SEEG 映射，可用于优化刺激参数。10 和 50 Hz 刺激都降低了刺激后的皮质兴奋性。10 Hz 刺激下的伽马波段激活越大，刺激后兴奋性的降低就越大。结论我们定义了一个脑电图标记，它描述了刺激特定的节点参与。我们证明，在刺激过程中与丘脑接合的节点更有可能显示出刺激后兴奋性的短期下降。意义 刺激期间患者特定的参与模式可以用 SEEG 映射，可用于优化刺激参数。我们证明，在刺激过程中与丘脑接合的节点更有可能显示出刺激后兴奋性的短期下降。意义 刺激期间患者特定的参与模式可以用 SEEG 映射，可用于优化刺激参数。我们证明，在刺激过程中与丘脑接合的节点更有可能显示出刺激后兴奋性的短期下降。意义 刺激期间患者特定的参与模式可以用 SEEG 映射，可用于优化刺激参数。