oscillations lentes liées au Sommeil épileptogène
Le NREMS est caractérisé par une oscillation lente (<1 Hz) entre les phases dépolarisantes (« état haut”) et hyperpolarisantes (« état bas”) dans les neurones corticaux individuels (Fig. 1D). Cet effet neuronal se reflète dans des oscillations EEG de fréquence similaires – dans la mesure où ce rythme devient synchronisé dans de grandes populations de neurones., Dans des conditions de synchronisation élevée, L’EEG correspondant aux” États ascendants » comprend une représentation de puissance élevée de presque tout le spectre de fréquences, ainsi que des ondes EEG spécifiques au stade, comme les complexes K et les broches. Au niveau de la cellule unique, les” États ascendants « sont des périodes d’excitabilité accrue (bien que des types cellulaires spécifiques dans des zones cérébrales particulières, pendant des phases particulières de NREMS, puissent ne pas participer à cette”excitabilité accrue »). Cette bistabilité peut-elle contribuer à l’épileptogenèse au cours du NREMS? Et si oui, comment (voir Scharfman et Buckmaster, 2014)?,
il a été démontré que les stades du sommeil influencent l’activité d’un seul neurone humain dans les zones génératrices de crises. Le plus illustratif du potentiel épileptogène des NREMS est le changement démontré des propriétés de déclenchement des neurones corticaux, un changement qui, dans les NREMS, remet en question les frontières entre les quatre catégories de neurones corticaux décrites à partir d’études in vitro (picking régulier, picking rapide, éclatement rythmique rapide et neurones intrinsèquement éclatants). NREMS favorise l’apparition d’éclatement neuronal (Fig. 1D et E). Les réponses sensorielles semblent plus fortes dans les » États bas « que dans les « États haut »., »Cependant, une importance particulière pour l’épileptogenèse nocturne peut être la transition vers « l’état up », qui est facilitée par L’Éclatement de la TC. Il a été démontré que l’oscillation lente constitue une non-stabilité des potentiels évoqués sensoriels, qui atteignent un maximum pendant la pente négative à positive des complexes K et des ondes delta à la transition de l’état « bas” à « haut”.,
non moins pertinent pour l’épileptogenèse est le fait que les hyperpolarisations des périodes « down state” ne reflètent pas l’inhibition synaptique mais plutôt la disfacilitation (manque d’entrées excitatrices) et la sommation du courant K+ extérieur dépendant du Ca2+et du Na+., Il y a une résistance membranaire accrue, maximale à la fin de l’état Bas, qui peut (a) favoriser l’entrée synaptique distale par rapport à l’entrée proximale (réduisant la perte de courant plus importante des entrées distales à travers leurs chemins cellulaires plus longs), et donc non spécifique par rapport à l’entrée TC spécifique, et plus longue-sur l’entrée corticocorticale Ces deux biais favoriseraient vraisemblablement la généralisation et la propagation de l’activité épileptiforme., Les mécanismes sous-jacents à la disfacilitation ne sont pas connus, mais ils peuvent inclure la dépression médiée par l’adénosine de la libération présynaptique, puisque les niveaux d’adénosine maximisent avant le début du sommeil et augmentent davantage aux niveaux micromolaires pendant l’activation épileptique.
Le complexe K Caractéristique du stade 2 NREMS (Fig. 1A) est considéré comme un précurseur solitaire des ondes de rythme delta, représentant une transition d’une faible cadence de tir stable de l’activité corticale à une cadence de tir élevée instable. Les décharges épileptiques-généralisées et focales-ont tendance à se regrouper autour des complexes K., Mais ce regroupement constitue-t-il la preuve d’une influence du mécanisme lié au complexe K sur l’activité épileptogène? Un regroupement similaire a été signalé autour des ondes delta. Ainsi, le regroupement peut simplement refléter une augmentation générale de l’excitabilité pendant la phase activée « A” de CAP (expliquée précédemment) plutôt que des mécanismes spécifiques au complexe K. Dans le cadre d’une telle généralisation, il faut être précis sur les aspects particuliers et les types d’épilepsie en question. Les stades plus légers des NREM semblent mieux favoriser les crises, tandis que les stades plus profonds des NREM semblent mieux activer les IED., Chez les patients atteints d’épilepsie généralisée primaire, l’apparition de pointes, de polyspikes et de DAT est améliorée au stade 2 du NREMS en conjonction avec des complexes K, appelés « dyshormie” par Niedermeyer. Ce dernier est défini comme une excitation défectueuse ou déviante, au cours de laquelle le complexe épileptique K est localisé à mi-antérieur-frontal plutôt qu’au sommet. Ce changement suggère une implication de la zone motrice supplémentaire – qui a été montré par MEG pour être exceptionnellement actif dans le sommeil(Ioannides et al., 2009).,
on a émis l’hypothèse que la DAT des crises d’absence provenait des mêmes mécanismes de TC (fig. 1E Et F) qui élaborent des broches de sommeil, dans des conditions d’hyperexcitabilité corticale hypersynchrone (voir Kostopoulos, 2000; Avoli, 2012). Il convient de noter que dans les expériences soutenant cette hypothèse, qui ont démontré le développement de SWD comme transformation des broches après I. M., pénicilline chez le chat éveillé retenu, les dat n’étaient pas associées à des changements de dépolarisation paroxystique (PDSs) ou à d’autres signes de décharges neuronales anormales; les dat étaient associées à des séquences EPSP–IPSP hypersynchrones rythmiques. La même chose est vraie pour l’absence de décharge chez le rongeur. Des expériences étudiant la DAT locale produite par la désafférentation corticale ou l’application topique de fortes doses de convulsiants, chez des animaux endormis ou sous anesthésiques excitateurs, ont donné des informations au niveau de la membrane/neuronal/circuit sur les mécanismes putatifs reliant le sommeil à l’épilepsie avec la DAT., Cependant, certaines de ces constatations (c.-à-d., PDSs signalés lors de pics de DAT) peuvent modéliser la DAT associée au Modèle animal particulier plutôt que la DAT caractérisant les crises d’absence d’ge. Les SWD sont mieux caractérisés, dans les modèles validés par le comportement, par des décharges neuronales très synchrones mais non anormales; plus important encore, elles sont non convulsives., Quoi qu’il en soit, les broches représentant une série de dépolarisations de capacité de tir inférieure (type I) ou supérieure (type II) (chevauchant au—dessus d’une négativité DC) constituent un État d’excitabilité corticale relativement plus élevée, compatible avec la corrélation de L’IED avec l’activité du fuseau–une corrélation rapportée être encore plus élevée que la corrélation avec l’activité des ondes lentes et avec une durée de fuseau plus longue juste avant les crises de NFLE. Les broches ont été associées à des processus de plasticité neuronale et de consolidation de la mémoire., Des mécanismes du sommeil, similaires à ceux impliqués dans l’apprentissage, peuvent être utilisés à la fois lors de l’épileptogenèse (établissement de nouvelles connexions) et de l’expression des crises (propagation de l’excitabilité sur des chemins « facilités” par les décharges de crises précédentes). Une hypothèse récemment avancée suggère que l’activité cérébrale spontanée-en particulier l’activité d’éclatement pendant « l’état ascendant » du NREMS—peut non seulement servir l’homéostasie synaptique, mais aussi favoriser l’épilepsie.,
le défi se pose d’élucider les mécanismes sous-jacents aux broches et aux complexes K et leur rôle dans les expressions des crises, car les deux sont associés à des augmentations transitoires de l’excitabilité et de la synchronisation, les deux conditions les plus pertinentes pour la génération de crises., En outre, une relation robuste et très dynamique entre les complexes K et les broches a été récemment observée: pendant la phase négative des complexes K, les broches rapides concomitantes sont bloquées, généralement remplacées par un court sursaut à haute fréquence thêta, et le plus souvent les broches réapparaissent avec une fréquence spectrale invariablement plus élevée (d’environ 1 Hz) (Kokkinos et al., 2013). En plus d’être précédée et suivie d’une dépolarisation neuronale (Steriade et MacCarley, 2005), la disfacilitation lors de la lente onde négative d’un KC (Cash et al.,, 2009) se traduit par une résistance membranaire accrue, ce qui rendrait les entrées non spécifiques aux sites dendritiques distants beaucoup plus efficaces pour exciter le neurone. Toutes les caractéristiques résumées ci-dessus de KCs sont compatibles avec leur point de vue en tant qu’expressions du sommeil antiarousal, ce qui ouvre la possibilité que certaines crises comme les absences puissent être liées non pas à l’excitation en soi, mais à la réaction du cerveau pour maintenir le sommeil (Halász, 2015)., Les KCs peuvent être étroitement répétés et groupés avec des broches dans les périodes D’activation du CAP (CAP-A) qui reflètent l’instabilité du sommeil, un déterminant majeur de l’apparition des crises (Bonakis et Koutroumanidis, 2009)., Enfin, des expériences ont impliqué les mécanismes thalamocorticaux élaborant les broches du sommeil dans le développement des décharges EEG spike-and-wave sous-jacentes aux crises d’absence (voir Avoli, 2012; Kostopoulos, 2000), alors qu’il existe de nombreuses études électrocliniques où les broches et les complexes K semblent corrélés avec diverses expressions de crises focales et généralisées (Halász, 2013, 2015; Tezer et al., 2014; Si et coll., 2010; Seneviratne et coll., 2015).,
on peut conclure que l’oscillation lente (< 1 Hz) des NREMS, et en particulier des fuseaux, des complexes K et des ondes delta, partagent certaines caractéristiques pouvant contribuer à l’aggravation des phénomènes épileptiques. Ces effets peuvent être liés à la bistabilité dynamique des potentiels membranaires neuronaux et à la préparation neuronale à l’éclatement et à la synchronisation généralisée, exprimée au niveau EEG comme instabilité de vigilance notamment par rapport aux phases « A” de CAP et aux microarousaux.