OBJECTIVE The project aimed to determine the alterations in the effective connectivity (EC) neural network in patients with insular epilepsy based on interictal high-frequency oscillations (HFOs) from magnetoencephalography (MEG) data. METHODS We studied MEG data from 22 insular epilepsy patients and 20 normal subjects. Alterations in spatial pattern and connection properties of the patients with insular epilepsy were investigated in the entire brain network and insula-based network. RESULTS Analyses of the parameters of graph theory revealed the over-connectivity and small-world configuration of the global connectivity patterns observed in the patients. In the insula-based network, the insular cortex ipsilateral to the seizure onset displayed increased efferent and afferentEC. Left insular epilepsy featured strong connectivity with the bilateral hemispheres, whereas right insular epilepsy featured increased connectivity with only the ipsilateral hemisphere. CONCLUSIONS Patients with insular epilepsy display alterations in the EC network in terms of both whole-brain connectivity and the insula-based network during interictal HFOs. SIGNIFICANCE Alterations of interictal HFO-based networks provide evidence that epilepsy networks, instead of epileptic foci, play a key role in the complex pathophysiological mechanisms of insular epilepsy. The dysfunction of HFO networks may prove to be a novel promising biomarker and the cause of interictal brain dysfunctions in insular epilepsy.

中文翻译：

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岛叶癫痫患者有效连接网络的改变：高频振荡脑磁图研究

目的 该项目旨在根据脑磁图 (MEG) 数据的发作间期高频振荡 (HFO) 确定岛叶癫痫患者有效连接 (EC) 神经网络的变化。方法我们研究了来自 22 名岛叶癫痫患者和 20 名正常受试者的 MEG 数据。在整个大脑网络和基于岛叶的网络中研究了岛叶癫痫患者的空间模式和连接特性的变化。结果 图论参数的分析揭示了在患者中观察到的全局连接模式的过度连接和小世界配置。在基于岛叶的网络中，癫痫发作同侧的岛叶皮层显示出增加的传出和传入 EC。左岛叶癫痫与双侧半球的连接性强，而右岛叶癫痫仅与同侧半球的连接性增强。结论 岛叶癫痫患者在发作间期 HFO 期间在全脑连接和基于岛叶的网络方面显示 EC 网络的改变。意义 发作间期 HFO 网络的改变提供证据表明，癫痫网络而非癫痫病灶在岛叶癫痫的复杂病理生理机制中起关键作用。HFO 网络的功能障碍可能被证明是一种新的有前途的生物标志物，也是岛叶癫痫发作间期脑功能障碍的原因。结论 岛叶癫痫患者在发作间期 HFO 期间在全脑连接和基于岛叶的网络方面显示 EC 网络的改变。意义 发作间期 HFO 网络的改变提供证据表明，癫痫网络而非癫痫病灶在岛叶癫痫的复杂病理生理机制中起关键作用。HFO 网络的功能障碍可能被证明是一种新的有前途的生物标志物，也是岛叶癫痫发作间期脑功能障碍的原因。结论 岛叶癫痫患者在发作间期 HFO 期间在全脑连接和基于岛叶的网络方面显示 EC 网络的改变。意义 发作间期 HFO 网络的改变提供证据表明，癫痫网络而非癫痫病灶在岛叶癫痫的复杂病理生理机制中起关键作用。HFO 网络的功能障碍可能被证明是一种新的有前途的生物标志物，也是岛叶癫痫发作间期脑功能障碍的原因。在岛叶癫痫复杂的病理生理机制中起关键作用。HFO 网络的功能障碍可能被证明是一种新的有前途的生物标志物，也是岛叶癫痫发作间期脑功能障碍的原因。在岛叶癫痫复杂的病理生理机制中起关键作用。HFO 网络的功能障碍可能被证明是一种新的有前途的生物标志物，也是岛叶癫痫发作间期脑功能障碍的原因。