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La risonanza magnetica per la connettività funzionale allo stato di riposo (rs-fcMRI) è una tecnica che identifica la connettività tra diverse regioni del cervello in base alle correlazioni nel tempo nel segnale dipendente dal livello di ossigenazione del sangue. La rs-fcMRI è stata ampiamente applicata per identificare anomalie nella connettività cerebrale in diverse malattie neurologiche e psichiatriche. Tuttavia, la relazione tra le anomalie della connettività rs-fcMRI, l'elettrofisiologia cerebrale e lo stato della malattia è sconosciuta, in parte perché il significato causale delle alterazioni della connettività funzionale nella fisiopatologia della malattia non è stato stabilito. La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è una tecnica che utilizza l'induzione elettromagnetica per produrre in modo non invasivo cambiamenti focali nell'attività corticale. Se combinata con l'elettroencefalografia (EEG), la TMS può essere utilizzata per valutare la risposta del cervello alle perturbazioni esterne. Qui forniamo un protocollo per combinare rs-fcMRI, TMS ed EEG per valutare il significato fisiologico delle alterazioni della connettività funzionale nei pazienti con malattia neuropsichiatrica. Forniamo risultati rappresentativi di uno studio precedentemente pubblicato in cui la rs-fcMRI è stata utilizzata per identificare le regioni con connettività anormale nei pazienti con epilessia a causa di una malformazione dello sviluppo corticale, l'eterotopia nodulare periventricolare (EPN). La stimolazione nei pazienti con epilessia ha determinato un'attività EEG anomala evocata da TMS rispetto alla stimolazione degli stessi siti in pazienti sani di controllo abbinati, con un aumento anomalo della componente tardiva del potenziale evocato da TMS, coerente con l'ipereccitabilità corticale. Questa anomalia era specifica per le regioni con connettività funzionale anormale in stato di riposo. L'analisi della sorgente elettrica in un soggetto con convulsioni precedentemente registrate ha dimostrato che l'origine dell'attività anomala evocata dalla TMS coincideva con la zona di insorgenza delle crisi, suggerendo la presenza di un circuito epilettogeno. Questi risultati dimostrano come la rs-fcMRI, la TMS e l'EEG possano essere utilizzati insieme per identificare e comprendere il significato fisiologico della connettività cerebrale anomala nelle malattie umane.