Χαρτογράφηση των εγκεφαλικών μηχανισμών κατανοήσεως του λόγου μέσω Μαγνητοεγκεφαλογραφίας
ΑΝΔΡΕΑΣ ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ¹, ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΙΜΟΣ¹, ΓΙΩΡΓΟΣ ΖΟΥΡΙΔΑΚΗΣ¹, και ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΑΚΗ^2
1Πανεπιστήμιο του Τέξας, Ιατρική Σχολή, Τμήμα Νευροχειρουργικής
²Πανεπιστήμιο του Baylor, Ιατρική Σχολή, Τμήμα Νευρολογίας

Περίληψη
Η παρούσα μελέτη πραγματεύεται μια νέα εφαρμογή της Μαγνητοεγκεφαλογραφιας (ΜΕΓ) στην προεγχειρητική αξιολόγηση ασθενών με επιληψία ή με χωροκατακτητικές εξεργασίες του εγκεφάλου σε ζώνες του φλοιού που διαμεσολαβούν λειτουργιες του λόγου. Ως γνωστό, προεγχειρητική εκτιμήση της ημισφαιρικής επικρατήσεως όσον αφορά τους μηχανισμούς του λόγου γίνεται με τη δοκιμασια της Αμυτάλης, και η λεπτομερής χαρτογράφηση των περιοχών που περιέχουν αυτούς τους μηχανισμούς γίνεται μέσω της προεγχειρητικής ή διεγχειρητικής διαδιαδικασίας ηλεκτρικού ερεθισμού του εγκεφαλικού φλοιού. Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι εκτιμήσεις ημισφαιρικής επικρατήσεως και ο εντοπισμός ειδικών περιοχών του φλοιού που ευθύνονται για τη λειτουργία της κατανοήσεως του λόγου, όπως προκύπτουν από την εξέταση ΜΕΓ, συμφωνούν μ' εκεινες που προκύπτουν από την εφαρμογή της δοκιμασίας της Αμυτάλης και της δοκιμασίας ηλεκτρικού ερεθισμού, αντίστοιχα. Πιθανή επίπτωση αυτών των αποτελεσμάτων είναι ότι και οι δύο αυτές επεμβατικές διαδικασιες ενδέχεται να αντικατασταθούν στο μέλλον από τη μη επεμβατική μέθοδο χαρτογραφήσεως μέσω της ΝΕΓ.

Εισαγωγή

Η Μαγνητοεγκεφαλογραφία (ΜΕΓ) είναι μιά από τις μη επεμβατικές μεθόδους απεικονίσεως εγκεφαλικών λειτουργιών, συναφής με την ηλεκτροεγκεφαλογραφία, την "λειτουργική" μαγνητική τομογραφία (fMRI) και τις μεθόδους απεικονίσεως με χρήση μονήρους φωτονίου (SPECT) ή μέσω εκπομπής ποζιτρονίων (ΡΕΤ). Συνίσταται, πρώτον, στην επιφανειακή καταγραφή της μαγνητικής ροής που προέρχεται από ενδοκυτταρικά ηλεκτρικά ρεύματα σε ενεργοποιημένες στήλες νευρικών κυττάρων; δεύτερον, στον ακριβή υπολογισμό της θέσεως αυτών των στηλών (οι οποίες αποτελούν λειτουργικές μονάδες) σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού; και τρίτον στην προβολή τους πάνω σε ανατομικές (αξονικές ή μαγνητικές) τομογραφικές απεικονίσεις, γεγονός που καθιστά δυνατή, την αναγνώριση των ενεργοποιημένων εγκεφαλικών περιοχών.

Η μέθοδος αυτή έχει εξελιχθεί ραγδαία τις δύο τελευταίες δεκαετίες και χρησιμεύει για σειρά εφαρμογών όπως: (1) χαρτογράφηση του οπτικού και ακουστικού φλοιού στα πλαίσια (βασικών εργαστηριακών ερευνών (Nakasato et al., 1995; Papanicolaou et al., 1990; Seki et al., 1996; Zouridakis et al., 1998)., (2) προεγχειρητικό εντοπισμό επιληπτογενών ζωνών (Eisenberg et al., 1991; Roberts et al., 1997; Squires et al., 1995; Wheless et al., υπό δημοσίευση), και (3) προεγχειρητική χαρτογράφηση του σωματαισθητικού και κινητικού φλοιού σε ασθενείς με χωροκατακτητικές εξεργασίες που άπτονται ή συμπεριλαμβάνουν αισθητικές και κινητικές περιοχές (Galen et al., 1995; Hund et al., 1997; Morioka et al., 1995; Rezai et al., 1995; Ruohonen et al., 1996; Smith et al., 1994; Sobel et al., 1993). Πέραν αυτών των εφαρμογών η μέθοδος προσφέρεται για την χαρτογράφηση περιοχών του συνειρμικού φλοιού εξειδικευμένων για ποικίλες νοητικές λειτουργίες συμπεριλαμβανομένων και των λειτουργιών του λόγου (Papanicolaou et al., 1991; Salmelin et al., 1994; Simos et al., 1997). Μολονότι το γενικό περίγραμμα των περιοχών αυτών είναι γνωστό (π.χ., είναι γνωστό ότι περιλαμβάνει τις περιοχές του Broca και του Wernicke) τα ακριβή όριά τους διαφέρουν από άτομο σε άτομο. Επιπλέον, παρότι στην πλειοιμηφία των δεξιοχείρων (αλλά και των αριστεροχείρων) ατόμων οι περιοχές αυτές βρίσκονται στο αριστερό ημισφαίριο, σε ορισμένες περιπτώσεις συμβαίνει το αντίστροφο, ή συμβαίνει να εκτείνονται και στα δύο ημισφαίρια. Καθίσταται, έτσι, αναγκαίος, σε κάθε ασθενή, ο προεγχειρητικός προσδιοριμός της "πλαγίωσης" των λειτουργιών του λόγου αλλά και του εντοπισμού των ορίων (εντός του "επικρατούντος" ημισφαιρίου των ειδικών ζωνών που διαμεσολαβούν τις εν λόγω λειτουργίες. Τα τελευταία χρόνια ο προσδιορισμός του επικρατούντος ημισφαιρίου πραγματοποιείται με τη δοκιμασία της Αμυτάλης (δηλ. με ενδοαρτηριακή έγχυση νατριούχου αμυτάλης στην καρωτίδα του εξεταζόμενου ημισφαιρίου) (Strauss & Wada, 1983), ενώ η εξακρίβωση των ορίων των περιοχών του λόγου γίνεται με την τεχνική του διεγχειρητικού ερεθισμού του φλοιού (Penfield & Roberts, 1959; Lesser et al., 1986; Ojemann et al., 1989). Επειδή όμως και οι δύο αυτές διαδικασίες, όντας επεμβατικές, ενέχουν σοςβαρές επιπλοκές, η αντικατάστασή τους από ακίνδυνες, μη επεμβατικές, μεθόδους θα ήταν προτιμητέα. Δεν είναι επομένως τυχαίο ότι η δυνατότητα χρησιμοποιήσεως εναλλακτικών μεθόδων εξετάζεται συστηματικά στα περισσότερα εργαστήρια λειτουργικής απεικονίσεως στον κόσμο.

Στις επόμενες σελίδες εκθέτουμε τον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιείται τέτοιου είδους χαρτογράφηση με τη μέθοδο της ΜΕΓ. Εν συνεχεία παραθέτουμε τα αποτελέσματα της εφαρμογής της σε μια σειρά 15 ασθενών, εκ των οποίων 12 υπέστησαν παράλληλα τη δοκιμασία της Αμυτάλης και 3 ηλεκτρικό ερεθισμό του φλοιού, διεγχειρητικά.

Όπως προαναφέρθηκε, η ΜΕΓ έχει κοινά χαρακτηριστικά με τις ηλεκτροφυσιολογικές μεθόδους, μια των οποίων είναι η κοινή πλέον μέθοδος των προκλητών δυναμικών. Είναι γνωστό ότι ερεθίσματα, λεκτικά ή μη, προκαλούν ενεργοποίηση συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου. Η βασικότερη μορφή ενεργοποιήσεως είναι η ροή ιόντων στον ενδοκυττάριο και εξωκυττάριο χώρο, η οποία δημιουργεί ηλεκτρικά δυναμικά και, ταυτόχρονα, μαγνητικά πεδία, από την καταγραφή των οποίων προκύπτουν, αντιστοίχως, τα προκλητά δυναμικά και τα προκλητά μαγνητικά πεδία (ΠΜΠ). Η καταγραφή της κατανομής των δευτέρων στην επιφάνεια της κεφαλής καθιστά δυνατό τον εντοπισμό των στηλών των νευρικών κυττάρων (ή γενικότερα των περιοχών), που ενεργοποιήθηκαν για την παραγωγή τους (Lewine, 1990; Papanicolaou & Tarkka, 1996; Williamson & Kaufman, 1987). Τα προκλητά μαγνητικά πεδία, όπως και τα προκλητά δυναμικά, είναι χρονοσειρές που αντιπροσωπεύουν διακυμάνσεις προκλητής εγκεφαλικής ενεργοποιήσεως αμέσως μετά την παρουσίαση του ερεθίσματος. Οι απαντήσεις αυτές έχουν συγκεκριμένη μορφή, η οποία εξαρτάται από τη φύση του ερεθίσματος και από τη δοκιμασία στην οποία υποβάλλεται το εξεταζόμενο άτομο. Συνίστανται δε σε μια σειρά κυμάτων (δηλ., περιόδων υψηλής μαγνητικής ροής) που μπορούν, πρακτικά, να διαχωριστούν σε πρώιμα και όψιμα, ανάλογα με το λανθάνοντα χρόνο από τη στιγμή που δίνεται το ερέθισμα.

Τα πρώιμα τμήματα της προκλητής απαντήσεως είναι ενδεικτικά της ενεργοποιήσεως του πρωτογενούς αισθητικού φλοιού και οι περιοχές προελεύσεώς τους εντοπίζονται είτε στη ραχιαία επιφάνεια της άνω κροταφικής έλικας, είτε στην οπίσθια κεντρική έλικα, είτε στον ινιακό λοβό, μετά από ακουστικά, απτικά, ή οπτικά ερεθίσματα, αντιστοίχως. Τα όψιμα κύματα της προκλητής απαντήσεως (δηλ., όσα καταγράφονται μετά τα πρώτα 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου από την έναρξη του ερεθίσματος) είναι ενδεικτικά της ενεργοποιήσεως του συνειρμικού φλοιού και απαντούν μόνο όταν τα ερεθίσματα έχουν κάποιο νόημα ή συμβολίζουν κάτι (π.χ., λέξεις, φωτογραφίες κ.λ.π.). Βάσει αυτών ακριβώς των τμημάτων των ΠΜΠ γίνεται η χαρτογράφηση των εγκεφαλικών μηχανισμών του λόγου όπως περιγράφεται στη συνέχεια.

Μέθοδος

Στην παρούσα μελέτη συμμετείχαν 15 ασθενείς, από τους οποίους 12 υποβλήθηκαν πρώτα στη δοκιμασία της Αμυτάλης και 3 σε διεγχειρητική χαρτογράφηση του φλοιού με τη μέθοδο του ηλεκτρικού ερεθισμού. Η ηλικία των ασθενών στην πρώτη, ομάδα κυμαίνονταν από 17 έως 40 έτη. Όλοι οι ασθενείς (οκτώ των οποίων ήταν άρρενες) υπέφεραν από επηληπτικές κρίσεις ανθεκτικές στη φαρμακευτική αγωγή και ήταν υποψήφιοι για χειρουργική αφαίρεση επιληπτογενών περιοχών. Η ηλικία των ασθενών της δευτέρας ομάδας (δύο των οποίων ήταν άρρενες) ήταν 68,21, και 28 έτη. Στον πρώτο ασθενή η μαγνητική τομογραφία είχε δείξει την παρουσία ενός γλοιώματος στην οπίσθια αριστερή κροταφική χώρα, στον δεύτερο μια εκταταμένη κύστη στον αριστερό κροταφικό λοβό, και στον τρίτο ένα συραγγώδες αιμαγγείωμα στην κροταφοβρεγαματική συμβολή πλησίον του ινιακού κέρατος της πλαγίας κοιλίας. Όλοι οι ασθενείς, εκτός από έναν της πρώτης ομάδας, ήταν δεξιόχειρες.

Οι μαγνητοεγκεφαλικές καταγραφές έγιναν με το σύστημα της εταιρείας BTi (Μοντέλο 2500 WH) το οποίο περιλαμβάνει 148 μετρητές μαγνητικής ροής (μαγνητόμετρα) σε κυκλική διάταξη ώστε να καλύπτουν ολόκληρη την επιφάνεια της κεφαλής του ασθενούς (Εικ. 1). Το σύστημα αυτό βρίσκεται σε μαγνητικά μονωμένο δωμάτιο, στο Νοσοκομείο Hermann του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Χιούστον, ειδικά κατασκευασμένο ώστε να περιορίζει σημαντικά μαγνητικές παρεμβολές από το περιβάλλον, οι οποίες, σε αντίθετη περίπτωση, θα αλλοίωναν την ποιότητα των καταγραφομένων σημάτων που προέρχονται από τον εγκέφαλο.

Οι ασθενείς εξετάστηκαν στα πλαίσια μιας δοκιμασίας αναγνωρίσεως λέξεων (λεκτική επεισοδιακή μνήμη), η αξιοπιστία της οποίας είχε καταδειχτεί σε προηγούμενες μελέτες στο εργαστήριό μας (Zouridakis et al., υπό δημοσίευση; Simos et al., υπό δημοσίευση). Στη διάρκεια της εξετάσεως ο ασθενής διάβαζε μια σειρά λέξεων (μια λέξη ανά τρία με τέσσερα δευτερόλεπτα), η πλειονότητα των οποίων επαναλαμβάνονταν τουλάχιστον δύο φορές σε τυχαία διαστήματα. Σε δύο ασθενείς που έτυχε να έχουν σοβαρές αναγνωστικές δυσκολίες παρουσιάσαμε τις ίδιες λέξεις (με την ίδια σειρά και ταχύτητα) μαγνητοφωνημένες. Η παρουσίαση των ερεθισμάτων γίνονταν με ένα φορητό υπολογιστή (Macintosh Powerbook 5300). Τα οπτικά ερεθίσματα παρουσιάζονταν με τη βοήθεια ενός συστήματος προβολής εγκατεστημένου έξω από το μονωμένο δωμάτιο, μέσω ενός μικρού ανοίγματος στον τοίχο, και ενός κατόπτρου τοποθετημένου μέσα στο δωμάτιο. Τελικά οι λέξεις προβάλλονταν στην οροφή του δωματίου σε απόσταση 1,5 m από τους ασθενείς οι οποίοι παρέμειναν σε όλη τη διάρκεια της εξετάσεως σε ύπτια θέση. Το μέγεθος των προβαλλομένων λέξεων ήταν τέτοιο που καθιστούσε δυνατή την ανάγνωσή τους χωρίς κινήσεις των ματιών και η διάρκεια παρουσιάσεως κάθε μιας ήταν 1 δευτερόλεπτο. Οι μαγνητοφωνημένες λέξεις ήταν επίσης καταχωρημένες ψηφιακά στον υπολογιστή και έφταναν στα αυτιά του ασθενή μέσω δύο πλαστικών σωλήνων μήκους 5 m και διαμέτρου 5 mm που κατέληγαν σε εύκαμπτα ακουστικά. Η έντασή τους στα αυτιά του ασθενούς ήταν 80 dB (SPL). Στη διάρκεια της εξετάσεως ζητήσαμε από τους ασθενείς να εντοπίζουν λέξεις που επαναλαμβάνονταν και να κινούν τον δείκτη του ενός χεριού μετά από κάθε επαναλαμβανόμενη λέξη.

Η διαδικασία καταγραφής και αναλύσεως των ΜΕΓ δεδομένων έχει ως εξής: Κάθε ερέθισμα (στην περίπτωσή μας μια τυπωμένη ή μαγνητοφωνημένη λέξη), προκαλεί, όπως προαναφέρθη, μεταβολές στη μαγνητική ροή οι οποίες φτάνουν ως την επιφάνεια της κεφαλής. Οι μεταβολές αυτές διαρκούν συνήθως για μερικές εκατοντάδες χιλιοστών του δευτερολέπτου και καταγράφονται από καθένα από τα 148 μαγνητόμετρα με τη μορφή μιας χρονοσειράς τιμών μαγνητικής ροής την οποία ονομάζουμε προκλητό μαγνητικό πεδίο (ΠΜΠ). Μετά το πέρας της εξετάσεως, όλα τα ΠΜΠ που έχουν καταγραφεί από ένα μαγνητόμετρο συνυπολογίζονται με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας και της ευκρίνειας του σήματος. Η διαδικασία αυτή καταλήγει στην παραγωγή μιας και μόνο προκλητής απαντήσεως για κάθε μία από τις 148 περιοχές της κεφαλής στις οποίες πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις. Σε κάθε μία από αυτές τις χρονοσειρές διακρίνουμε πρώιμα (μεταξύ 30 και 150 χιλ. του δευτερολέπτου μετά την παρουσίαση του ερεθίσματος) και όψιμα κύματα (μεταξύ 150 και 700 χιλ. του δευτερολέπτου) (βλέπε Εικόνα 2). O στόχος των περαιτέρω αναλύσεων που έπονται των καταγραφών είναι ο εντοπισμός των εστιών των μαγνητικών πεδίων σε κάθε χρονική στιγμή στη διάρκεια των διάφορων κυμάτων των ΠΜΠ. Ο εντοπισμός των εστιών προϋποθέτει ένα θεωρητικό πρότυπο για τη φύση της νευρωνικής δραστηριότητας. Στα πλαίσια του πλέον ευρέως διαδεδομένου προτύπου οι εστίες θεωρούνται ως ηλεκτρικά δίπολα (Lewine, 1990; Papanicolaou & Tarkka, 1996; Sarvas, 1987), κάθε ένα από τα οποία αντιπροσωπεύει την ταυτόχρονη ενεργοποίηση πολλών χιλιάδων νευρώνων του φλοιού (π.χ., μιας νευρωνικής στήλης). Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατό τον εντοπισμό εστιών ενεργοποιήσεως κατά διαστήματα 4 χιλ. του δευτερολέπτου (ή και λιγότερο).

Όπως έχει αναφερθεί, διαδοχικά κύματα των ΠΜΠ αντιπροσωπεύουν ενεργοποίηση διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου. Για τους σκοπούς της παρούσας μελέτης θεωρήσαμε τη χρονική διάρκεια ενεργοποιήσεως μιας ή περισσοτέρων περιοχών μέσα σε ένα ημισφαίριο ως μέτρο του βαθμού ενεργοποιήσεως αυτής της περιοχής (ή του ημισφαιρίου γενικότερα). Καταλήξαμε σ' αυτή την απόφαση αφού αξιολογήσαμε μια σειρά εναλλακτικών μεταβλητών που είχαμε στη διάθεσή μας (ύψος μαγνητικής ροής, εκτιμώμενη ένταση κάθε εστίας, κ.λ.π.). Η μόνη μεταβλητή πού οδήγηοε σε αξιόπιστα αποτελέσματα ήταν ο αριθμός τών εστιών ενεργοποιήσεως σε μια συγκεκριμένη περιοχή ή ημισφαίριο (βλέπε επίσης Simos et al., υπό δημοσίευση; Zouridakis et al., υπό δημοσίευση). Τα δεδομένα που παρουσιάζουμε κατωτέρω καταδεικνύουν την εγκυρότητα αυτής της μεταβλητής για την εκτίμηση της ημισφαιρικής επικρατήσεως.

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Προσδιορισμός ημισφαιρικής επικρατήσεως

Σε δύο από τους επιληπτικούς ασθενείς παρατηρήσαμε τουλάχιστον διπλάσιο αριθμό εστιών ενεργοποιήσεως στο δεξιό από ότι στο αριστερό ημισφαίριο; σε εννέα ασθενείς βρήκαμε διπλάσιο αριθμό εστιών στο αριστερό από ότι στο δεξιό ημισφαίριο, ενώ σε ένα ασθενή ο ίδιος αριθμός εστιών παρατηρήθηκε και στα δύο ημισφαίρια. Με βάση αυτά τα δεδομένα θεωρήσαμε ότι πρωτεύοντα ρόλο για τις λειτουργίες του λόγου είχε το δεξιό ημισφαίριο στους δύο πρώτους ασθενείς και το αριστερό ημισφαίριο στους υπόλοιπους εννέα. Συμπεράναμε επίσης ότι οι μηχανισμοί του λόγου είχαν αμφοτερόπλευρη κατανομή στο δωδέκατο ασθενή.

Και οι δώδεκα ασθενείς υποβλήθηκαν στη δοκιμασία της Αμυτάλης, η οποία συνίσταται στην έγχυση νατριούχου αμυτάλης στην έσω καρωτίδα με τη βοήθεια ενός λεπτού καθετήρα εισαγόμενου διαμέσου της ομόπλευρης μηριαίας αρτηρίας. Η απορρόφηση της βαρβιτουρικής ουσίας προκαλεί παροδική καταστολή της εγκεφαλικής δραστηριότητας στο ομόπλευρο ημισφαίριο. Εντός λίγων λεπτών από την έγχυση της ουσίας ζητείται από τον ασθενή να εκτελέσει μια σειρά συντόμων δοκιμασιών όπως, ανάγνωση λέξεων, ονομασία αντικειμένων, και εκτέλεση απλών εντολών. Η επίδραση του ασθενή σε κάθε μία από αυτές τις δοκιμασίες βαθμολογείται ως εξής: μη ελλειμματική (καμία επίδραση της ουσίας), ηπίως ελλειματική, μετρίως ελλειμματική, ή σημαντικώς ελλειμματική. Απαραίτητη προϋπόθεση για να θεωρηθεί το ημισφαίριο στο οποίο πραγματοποιείται η έγχυση ως επικρατούν για το λόγο, είναι η παρουσία μετρίων ή σοβαρών ελλειμμάτων στη εκτέλεση δύο, τουλάχιστον, δοκιμασιών. Στην περίπτωση που η επίδοση του ασθενούς, μετά από έγχυση στο ένα ημισφαίριο δεν επηρεαστεί, συμπεραίνεται ότι οι μηχανισμοί του λόγου εδράζονται στο ετερόπλευρο ημισφαίριο. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις θεωρείται ότι και τα δύο ημισφαίρια παίζουν ουσιαστικό ρόλο στις λειτουργίες του λόγου (αμφοτερόπλευρη επικράτηση).

Τα αποτελέσματα της δοκιμασίας της Αμυτάλης στην ομάδα των 12 ασθενών παρουσιάζονται για σύγκριση με τα αποτελέσματα της δοκιμασίας της ΜΕΓ στον Πίνακα 1, όπου είναι φανερή η απόλυτη συμφωνία μεταξύ των δύο μεθόδων.

Όπως αναφέρθηκε στην Εισαγωγή, ο δεύτερος σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση της δυνατότητας χαρτογραφήσεως των περιοχών που διαμεσολαβούν την πρόληψη του λόγου με τη μέθοδο της ΜΕΓ. Η δυνατότητα αυτή εξετάστηκε σε τρείς ασθενείς με χωροκατακτητικές εξεργασίες του εγκεφάλου στους οποίους αρχικά προσδιορίσαμε την ανατομική κατανομή των εστιών ενεργοποιήσεως του φλοιού στη διάρκεια της γλωσσικής δοκιμασίας που έχει ήδη περιγραφεί. Εν συνεχεία οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε διεγχειρητική χαρτογράφηση των περιοχών των εξειδικευμένων για λειτουργίες του λόγου. Αρχικά ο ασθενής υποβάλλεται σε κρανιοτομή (υπό γενική αναισθησία) με έκθεση της επιφανείας του εγκεφάλου γύρω από τη βλάβη. Κατόπιν ο ασθενής διατηρείται σε ελαφρά καταστολή και υποβάλλεται σε μια σειρά συντόμων δοκιμασιών (π.χ., του ζητείται να επαναλάβει σύντομες φράσεις και να απαντήσει σε απλές ερωτήσεις). Στη διάρκεια αυτής της εξετάσεως ο νευροχειρουργός χρησιμοποιεί ένα ζεύγος ηλεκτροδίων για να ερεθίσει με ηλεκτρικό ρεύμα την επιφάνεια του φλοιού επεμβαίνοντας έτσι κατασταλτικά στη φυσιολογική λειτουργία του τμήματος του φλοιού μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων (τα οποία απέχουν 1 cm). Μ' αυτό τον τρόπο ολόκληρη η περιοχή γύρω από την βλάβη αξιολογείται συστηματικά. Περιοχές, ο ερεθισμός των οποίων εμποδίζει την εκτέλεση μιας ή περισσοτέρων δοκιμασιών από τον ασθενή, θεωρούνται σημαντικές για τις γλωσσικές λειτουργίες και, κατά συνέπεια, πρέπει να καταβληθεί κάθε προσπάθεια για να μείνουν αλώβητες στη διάρκεια της επεμβάσεως. Κάθε θετικό αλλά και αρνητικό αποτέλεσμα της χαρτογραφήσεως επαληθεύεται τουλάχιστον δύο φορές. Στη μελέτη μας τα ηλεκτρικά ερεθίσματα παράγονταν σε ένα σύστημα Grass (Μοντέλλο 13) και η έντασή τους κυμαίνονταν μεταξύ 8.5 και 17.5 mA. Περιοχές στις οποίες παρατηρήθηκαν δυσχέρειες στην εκφορά ή την κατανόηση του λόγου στους τρείς ασθενείς σημειώνονται με άγγιστρα στην εικόνα 3. Ο ακριβής εντοπισμός και καταγραφή των περιοχών αυτών έγινε ηλεκτρονικά στη διάρκεια της διαδικασίας της χαρτογραφήσεως πάνω στη μαγνητική τομογρφαφία του ασθενούς με τη βοήθεια ενός στερεοτακτικού συστήματος Zeiss. Μ' αυτό τον τρόπο κατέστη δυνατή η ακριβής σύγκριση των περιοχών που εμφανίστηκαν με τις δύο μεθόδους χαρτογραφήσεως. Τα αποτελέσματα της συγκρίσεως παρουσιάζονται στην Εικόνα 3, όπου φαίνεται καθαρά η ταύτιση των περιοχών στις οποίες σημειώθηκε η πιο πυκνή συγκέντρωση εστιών ενεργοποιήσεως βάσει των δεδομένων της ΜΕΓ και των περιοχών στις οποίες ηλεκτρικός ερεθισμός προκάλεσε παροδική δυσχέρεια στην κατανόηση ή στην εκφορά του λόγου.

Παρότι ο αριθμός των ασθενών που έχουν αξιολογηθεί ως τώρα και με τις τρεις μεθόδους είναι σχετικά μικρός, η πιθανότητα να οφείλεται στην τύχη η σύμπτωση των αποτελεσμάτων λειτουργικής χαρτογραφήσεως με τη χρήση ΜΕΓ και εκείνων που βασίζονται στη χρήση των δύο επεμβατικών μεθόδων είναι αμελητέα. Μπορούμε επομένως να συμπεράνουμε ότι: (1) η σχετική κατανομή των εστιών ενεργοποιήσεως του φλοιού στα δύο ημισφαίρια αποτελεί έγκυρο δείκτη ημισφαιρικής επικρατήσεως όσον αφορά τις λειτουργίες κατανοήσεως του λόγου, και (2) η θέση αυτών των εστιών μέσα στο επικρατούν ημισφαίριο προσδιορίζει περιοχές του εγκεφάλου που παίζουν σημαντικό ρόλο σε λειτουργίες του λόγου. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζουμε εδώ είναι προκαταρκτικά. Συνεχίζουμε στο εργαστηριό μας την αξιολόγηση, σε μεγαλύτερο δείγμα ασθενών, της δυνατότητας της ΜΕΓ να προσφέρει έγκυρη και ακριβή λειτουργική χαρτογράφηση του εγκεφάλου. Από τα αποτελέσματα αυτών των μελετών θα κριθεί εάν, και σε πιο βαθμό, θα καταστεί δυνατή η αντικατάσταση επεμβατικών τεχνικών προ και διεγχειρητικής αξιολογήσεως από τη μη επεμβατική μέθοδο της ΜΕΓ.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

- Gallen 'CC, Schwartz BJ, Bucholz RD, et al: Presurgical localization of functional cortex using magnetic source imaging. J Neurosurg 82: 988-994, 1995.
- Hund M, Rezai AR, Kronberg E, et al: Magnetoencephalogra phic mapping: A basis of a new functional risk profile in the selection of patients with cortical brain lesions. Neurosurgery 40: 936-943, 1997.
- Lesser RP, Loders H, Morris, HH et al: Electrical stimulation of Wernicke's area interferes with comprehension. Neurology 36: 658-663, 1986.
- Lewine JD: Neuromagnetic techniques for the noninvasive analysis of brain function, in SE Freeman, E Fukushima, ER Greene (ed), Noninvasive techniques in biology and medicine. San Fransisco: San Fransisco Press, 1990, pp. 33-74.
- Morioka T, Yamamoto T, Mizushima A, et al: Comparison of magnetoencephalography, functional MRI, and motor evo ked potentials in the localization of the sensory motor cortex. Neurol Res 17: 361-367, 1995.
- Nakasato N, Fujita S, Seki K, et al: Functional localization of bilateral auditory cortices using an MRI linked whole head magnetoencephalography (MEG) system. Electroencephal Clin Neurophysiol 94: 183-190, 1995.
- Ojemann G, Ojemann J, Lettich E, Burger M: Cortical language localization in left, dominant hemisphere: An electrical sti mulation mapping investigation in 117 patients. J Neurosurg 71: 316-326, 1989.
- Papanicolaou AC. Rogers RL. Baumann SB. Applications of magnetoencephalography to the study of cognition. Ann NY Acad Sci 620: 118-27, 1991.
- Papanicolaou AC Tarkka IM: Magnetoencephalography. In ED Bigler (ed): Neuroimaging I: Basic Science. New York: Plenum Press, 1996.
- Papanicolaou AC, Baumann SB, Rogers RL et al Localization of auditory response sources using MEG and MRI. Arch Neurol 47: 33-37, 1990.
- Penfield a., Roberts L. Speech and brain mechanisms. Princeton, N.J Princeton university Press, 1959.
- Rezai AR, Hund M, Kronberg E, et al: Introduction of magnetoencephalography to stereotactic techniques. Stereot Funct Neurosurg 65: 37-41, 1995.
- Rogers RL, Baumann SB, Papanicolaou AC, et al. Localization of the P3 sources using magnetoencephalography and magnetic resonance imaging. Electroencephal Clin Neurophysiol 79: 308-321, 1991.
- Ruohonen JO, Ravazzani P, Ilmoniemi RJ, et al: Motor cortex mapping with combined MEG and magnetic stimulation. Electroencephal Clin Neurophysiol (Suppl) 46: 317-322, 1996.
- Salmelin R, Hari R, Lounasmaa OV, Sams M: Dynamics of brain activation furing picture naming. Nature 368: 463-465, 1994.
- Sarvas J: Basic mathematical and electromagnetic concepts of the biomagnetic problem Phys Med Biol 32: 11-22, 1987.
- SEki K, Nakasato N, Fujita S, et al: Neuromagnetic evidence that the P100 component of the pattern reversal visual evoked response originates in the bottom of the calcarine fissure. Electroencephal Clin Neurophysiol 100: 436-442, 1996.
- Simos PG, Basile LFH, Papanicolaou AC: Source localization of the N400 response in a sentence reading paradigm using evoked magnetic fields and magnetic resonance imaging. Brain Res 762: 29-39.
- Simos PG, Breier JI, Zouridakis G, & Papanicolaou AC: Assessment of cerebral dominance for language using magnetoencephalography. J Clin Neurophysiol in press.
- Smith JR, Gallen CC, Schwartz BJ: Multichannel magnetoen cephalographic mapping of sensorimotor cortex for epilepsy surgery. J Funct Stereot Neurosurg 62: 245-251, 1994.
- Sopel DF, Gallen CC, Schwartz BJ, et al: Locating the central sulcus: Comparison of anatomic and magnetoencephalo graphic functional methods. Am J Neuroradiol 14: 915-925, 1993.
- Squires KC, Ebersole JD, Eliashiv SD, Smith JR: Applications of magnetic resonance imaging in evaluation of candidates for epilepsy surgery. Neuroimag Clin North Am 5: 1 -22, 1995.
- Strauss E & Wada J: Lateral preferences and cerebral speech dominance. Cortex 19: 165-177, 1983.
- Wheless JW, Willmore LJ, Breier JI, Kataki M. et al., A comparison of Magnetoencephalography, MRI, and V EEG in patients evaluated for epilepsy surgery. Epilepsia, in press.
- Zouridakis G, Simos PG, & Papanicolaou AC: Multiple bilateral ly asymmetric cortical spources account for the auditory N1m component. Brain Topogr 10: 183-189, 1998.
- Zouridakis, G., Simos, P.G., Breier, JI., & Papanicolaou, A.C. functional hemispheric asymmetry assessment in a visual language task using MEG. Brain Topogr, in press.