oscilaciones lentas Epileptogénicas relacionadas con el sueño
NREMS se caracteriza por una oscilación lenta (<1 Hz) entre las fases de despolarización («estado ascendente») e hiperpolarización («estado descendente») en neuronas corticales individuales (Fig. 1D). Este efecto neuronal se refleja en oscilaciones de frecuencia EEG similares, en la medida en que este ritmo se sincroniza en grandes poblaciones de neuronas., Bajo condiciones de alta sincronización, el EEG correspondiente a los» Estados up » incluye representación de alta potencia de casi todo el espectro de frecuencias, así como ondas EEG específicas de la etapa, como complejos K y husillos. A nivel de una sola célula, los » Estados up «son períodos de mayor excitabilidad (aunque tipos de células específicas en áreas cerebrales particulares, durante fases particulares de NREMS, pueden no participar en este»aumento de la excitabilidad»). ¿Puede esta biestabilidad contribuir a la epileptogénesis durante NREMS? Y si es así, ¿cómo (ver Scharfman y Buckmaster, 2014)?,
Se ha demostrado que las etapas del sueño influyen en la actividad de una sola neurona humana en las áreas que generan convulsiones. Lo más ilustrativo del potencial epileptogénico de las neuronas corticales es el cambio demostrado de las propiedades de disparo de las neuronas corticales, un cambio que en las neuronas corticales desafía los límites entre las cuatro categorías de neuronas corticales descritas en estudios in vitro (aumento regular, aumento rápido, explosión rítmica rápida e explosión intrínseca de neuronas). Nrems favorece la aparición de estallidos neuronales (Fig. 1D y E). Las respuestas sensoriales parecen más fuertes en los «Estados abajo» que en los «Estados arriba».,»Sin embargo, de particular importancia para la epileptogénesis nocturna puede ser la transición al «estado up», que es facilitado por el estallido de TC. Se ha demostrado que la oscilación lenta constituye una no estacionalidad de los potenciales evocados sensoriales, que alcanzan un máximo durante la pendiente negativa a positiva de los complejos K y las ondas delta en la transición del estado «abajo» al estado «arriba».,
No menos relevante para la epileptogénesis es el hecho de que las hiperpolarizaciones de los períodos de «estado descendente» no reflejan la inhibición sináptica sino más bien la disfacilitación (escasez de entradas excitatorias) y la suma de Ca2+- y Na+-dependiente de corriente externa K+., Hay una mayor resistencia de la membrana, máxima al final del estado descendente, que puede (a) favorecer la entrada sináptica distal sobre la entrada proximal (reduciendo la mayor pérdida de corriente de las entradas distales a través de sus rutas celulares más largas), y por lo tanto inespecífica sobre la entrada de TC específica, y más larga sobre la entrada corticocortical de menor rango; (b) favorecer, sin discriminación, cualquier entrada que sea lo suficientemente grande como para superar esta hiperpolarización. Ambos sesgos favorecerían presumiblemente la generalización y la propagación de la actividad epileptiforme., No se conocen los mecanismos subyacentes a la disfacilitación, pero pueden incluir la depresión de la liberación presináptica mediada por adenosina, ya que los niveles de adenosina se maximizan antes del inicio del sueño y aumentan aún más a los niveles micromolares durante la activación epiléptica.
El complejo K característico de NREMS en estadio 2 (Fig. 1A) se considera un precursor solitario de las ondas de ritmo delta, representando una transición de una baja tasa de disparo estable de actividad cortical a una alta tasa de disparo inestable. Las descargas epilépticas, tanto generalizadas como focales, tienden a agruparse alrededor de los complejos K., Pero, ¿esta agrupación constituye evidencia de una influencia del mecanismo relacionado con el complejo K en la actividad epileptogénica? Se ha informado de agrupaciones similares alrededor de las ondas delta. Por lo tanto, la agrupación puede reflejar simplemente un aumento general de la excitabilidad durante la fase activada «A» de CAP (explicado anteriormente) en lugar de K-complejo-mecanismos específicos. En el marco de tal generalización, hay que ser específico sobre los aspectos particulares y los tipos de epilepsia en cuestión. Las etapas más ligeras de NREMS parecen promover mejor las convulsiones, mientras que las etapas más profundas de NREMS parecen activar mejor los artefactos explosivos improvisados., En pacientes con epilepsia generalizada primaria, la aparición de picos, polyspikes y SWD aumenta durante el estadio 2 de NREMS junto con complejos K, que Niedermeyer denomina «dyshormia». Este último se define como excitación defectuosa o desviada, durante la cual el complejo K epiléptico se encuentra localizado en la parte media anterior-frontal en lugar de en el vértice. Este cambio sugiere una afectación del área motora suplementaria, que MEG ha demostrado ser excepcionalmente activa durante el sueño (Ioannides et al., 2009).,
se ha hipotetizado que las crisis de ausencia surgen de los mismos mecanismos de CT (Fig. 1E y F) que elaboran husos del sueño, bajo condiciones de hiperexcitabilidad cortical hipersíncrona (ver Kostopoulos, 2000; Avoli, 2012). Vale la pena señalar que en los experimentos que apoyan esta hipótesis, que demostró el desarrollo de DBS como transformación de husillos después de i. m., penicilina en el gato moderado despierto, la DSS no se asoció con cambios de despolarización paroxística (PDSs) u otros signos de descargas neuronales anormales; la DSS se asoció con secuencias hipersincrónicas rítmicas EPSP–IPSP. Lo mismo es cierto para la descarga de ausencia en el roedor. Los experimentos que estudian la DTS local producida por la desaferentación cortical o la aplicación tópica de grandes dosis de convulsivos, en animales durmiendo o bajo anestésicos excitatorios, han arrojado ideas a nivel de membrana/neuronal/circuito en los mecanismos putativos que relacionan el sueño con la epilepsia con la DSS., Sin embargo, algunos de estos hallazgos (es decir, PDSs reportados durante picos de SWD) pueden modelar el SWD asociado con el modelo animal particular en lugar de caracterizar las convulsiones de ausencia de IGE. Los SWD se caracterizan mejor, en modelos validados por el comportamiento, por descargas neuronales que son muy sincrónicas pero no anormales; lo más importante es que no son convulsivas., En cualquier caso, los husillos que representan una serie de despolarizaciones de menor (Tipo I) O mayor (tipo II) capacidad de disparo (montado en la parte superior de una negatividad DC) constituyen un estado de excitabilidad cortical relativamente mayor, consistente con la correlación del IED con la actividad del husillo—una correlación reportada para ser aún mayor que la correlación con la actividad de onda lenta y con mayor duración del husillo justo antes de las convulsiones NFLE. Los husillos se han asociado con procesos de plasticidad neuronal y consolidación de la memoria., Los mecanismos del sueño, similares a los involucrados en el aprendizaje, pueden ser empleados tanto durante la epileptogénesis (estableciendo nuevas conexiones) como durante la expresión de las convulsiones (propagación de la excitabilidad a través de caminos «facilitados» por las descargas de convulsiones anteriores). Una hipótesis recientemente avanzada sugiere que la actividad cerebral espontánea, especialmente la actividad explosiva durante el» estado ascendente » de los NREMS, no solo puede servir para la homeostasis sináptica, sino que también puede promover la epilepsia.,
surge el desafío de dilucidar los mecanismos subyacentes a los husillos y complejos K y su papel en las expresiones convulsivas porque ambos están asociados con aumentos transitorios de excitabilidad y sincronización, las dos condiciones más relevantes para la generación de convulsiones., Además, recientemente se ha observado una relación robusta y muy dinámica entre los complejos K y los husillos: durante la fase negativa de los complejos K, los husillos rápidos que ocurren simultáneamente se bloquean, generalmente se reemplazan por una ráfaga corta de alta frecuencia theta, y la mayoría de las veces los husillos reaparecen con una frecuencia espectral invariablemente más alta (alrededor de 1 Hz) (Kokkinos et al., 2013). Además de ser precedida y seguida por la despolarización neuronal (Steriade y MacCarley, 2005), la disfabilitación durante la onda negativa lenta de un KC (Cash et al.,, 2009) resulta en un aumento de la resistencia de la membrana, lo que haría que las entradas inespecíficas a sitios dendríticos remotos sean mucho más efectivas para excitar la neurona. Todas las características resumidas anteriormente de los KCs son compatibles con su visión como expresiones del sueño antiarousal, lo que abre la posibilidad de que algunas convulsiones como las ausencias puedan estar relacionadas no con la excitación per se, sino con la reacción del cerebro a la misma para mantener el sueño (Halász, 2015)., Los KCs pueden repetirse estrechamente y agruparse con husillos en los períodos de activación de la CAP (CAP-a) que reflejan la inestabilidad del sueño, un factor determinante principal de la aparición de convulsiones (Bonakis y Koutroumanidis, 2009)., Finalmente, los experimentos han implicado los mecanismos talamocorticales que elaboran husos del sueño en el desarrollo de descargas de espiga y onda del EEG subyacentes a las crisis de ausencia (ver Avoli, 2012; Kostopoulos, 2000), mientras que hay muchos estudios electroclínicos donde ambos husos y complejos K aparecen correlacionados con varias expresiones de crisis focales y generalizadas (Halász, 2013, 2015; Tezer et al., 2014; Si et al., 2010; Seneviratne et al., 2015).,
se puede concluir que la oscilación lenta (<1 Hz) de los NREM, y en particular de los husillos, los complejos K y las ondas delta, comparten algunas características que pueden contribuir al agravamiento de los fenómenos epilépticos. Estos efectos pueden estar relacionados con la biestabilidad dinámica de los potenciales de membrana neuronal y la preparación neuronal para el estallido y la sincronización generalizada, expresada a nivel de EEG como inestabilidad de la vigilancia, particularmente en relación con las fases «A» de CAP y a microarousals.