powolne oscylacje związane ze snem Epileptogennym
nrems charakteryzuje się powolną (< 1 Hz) oscylacją pomiędzy fazami depolaryzacji („stan w górę”) i hiperpolaryzacji („stan w dół”) w poszczególnych neuronach korowych (rys. 1D). Ten efekt neuronalny znajduje odzwierciedlenie w podobnej częstotliwości drgań EEG—do tego stopnia, że rytm ten zostaje zsynchronizowany w dużych populacjach neuronów., W warunkach wysokiej synchronizacji, EEG odpowiadające „stanom up” obejmuje wysokoenergetyczną reprezentację prawie całego spektrum częstotliwości, a także specyficzne dla etapu fale EEG, takie jak kompleksy K i wrzeciona. Na poziomie pojedynczej komórki „Stany up” są okresami zwiększonej pobudliwości (chociaż określone typy komórek w poszczególnych obszarach mózgu, w poszczególnych fazach NREMS, mogą nie uczestniczyć w tej „zwiększonej pobudliwości”). Czy ta bistabilność może przyczynić się do epileptogenezy podczas NREM? A jeśli tak, to w jaki sposób (patrz Scharfman and Buckmaster, 2014)?,
wykazano, że fazy snu wpływają na aktywność pojedynczego neuronu ludzkiego w obszarach wywołujących napady. Najbardziej obrazowym potencjałem epileptogennym NREMÓW jest wykazana zmiana właściwości wypalania neuronów korowych, która w NREMACH podważa granice między czterema kategoriami neuronów korowych opisanymi w badaniach in vitro (regularne kolczowanie, szybkie kolczowanie, szybkie rytmiczne pękanie i samoistne pękanie neuronów). NREMS sprzyja pojawieniu się pęknięcia neuronalnego (rys. 1D i E). Reakcje sensoryczne wydają się silniejsze w stanach ” w dół „niż w stanach” w górę.,”Jednak szczególne znaczenie dla nocnej epileptogenezy może mieć przejście do „stanu w górę”, co jest ułatwione przez pękanie TC. Wykazano, że powolne oscylacje stanowią niestacjonarność zmysłowych potencjałów wywołanych, które osiągają maksimum podczas ujemnego do dodatniego nachylenia kompleksów K i fal delta przy przejściu ze stanu” w dół” do „w górę”.,
nie mniej istotny dla epileptogenezy jest fakt, że hiperpolaryzacje okresów „down state” nie odzwierciedlają hamowania synaptycznego, ale raczej disfacilitation (niedostatek wejść pobudzających) i sumowania Ca2+- i na+-zależnego zewnętrznego prądu K+., Istnieje zwiększona rezystancja membrany, Maksymalna na końcu stanu down, która może (a) faworyzować distal synaptic input over proximal input (zmniejszając większą utratę prądu distal input poprzez ich dłuższe ścieżki komórkowe), a więc niespecyficzna nad określonym TC input, i dłuższa-nad krótszym zakresem kortykokorowym input; (b) faworyzować, bez dyskryminacji, każde wejście, które będzie wystarczająco duże, aby przezwyciężyć tę hiperpolaryzację. Oba te uprzedzenia prawdopodobnie sprzyjają uogólnieniu i rozprzestrzenianiu się aktywności padaczkowej., Mechanizmy leżące u podstaw disfacilitation nie są znane, ale mogą one obejmować depresję presynaptycznego uwalniania z udziałem adenozyny, ponieważ poziom adenozyny maksymalizuje się przed rozpoczęciem snu i zwiększa się do poziomu mikromolarnego podczas aktywacji padaczkowej.
charakterystyczny K-kompleks stadium 2 NREMS (rys. 1A) jest uważany za samotnego prekursora fal rytmicznych delta, reprezentującego przejście od stabilnego niskiego tempa wystrzału aktywności korowej do niestabilnego wysokiego tempa wystrzału. Wyładowania padaczkowe-zarówno uogólnione, jak i ogniskowe-mają tendencję do skupiania się wokół kompleksów K., Ale czy to grupowanie jest dowodem na wpływ mechanizmu związanego z kompleksem K na aktywność epileptogenną? Podobne skupiska odnotowano wokół fal delta. Tak więc grupowanie może po prostu odzwierciedlać ogólny wzrost pobudliwości podczas aktywowanej fazy” A ” CAP (wyjaśnione wcześniej), a nie K-mechanizmy specyficzne dla kompleksu. W ramach takiego uogólnienia należy szczegółowo określić poszczególne aspekty i rodzaje padaczki, o których mowa. Lżejsze stadia NREMÓW wydają się najlepiej promować napady, podczas gdy głębsze stadia NREMÓW wydają się najlepiej aktywować IED., U pacjentów z pierwotną padaczką uogólnioną, występowanie kolców, polispikes i SWD jest nasilone w stadium 2 NREMS w połączeniu z kompleksami K, które jest określane jako „dyshormia” przez Niedermeyera. Ten ostatni jest zdefiniowany jako wadliwe lub dewiacyjne pobudzenie, podczas którego epileptyczny kompleks K znajduje się zlokalizowany w połowie przednio-przedniej, a nie na wierzchołku. Ta zmiana sugeruje zaangażowanie dodatkowego obszaru motorycznego—co zostało wykazane przez MEG jako wyjątkowo aktywne we śnie (Ioannides et al., 2009).,
SWD napadów nieobecności zostały hipotezą, aby wyłonić się z tych samych mechanizmów TC (rys. 1E i F), które rozwijają wrzeciona snu, w Warunkach hipersynchronicznej nadpobudliwości korowej (Patrz Kostopoulos, 2000; Avoli, 2012). Warto zauważyć, że w eksperymentach wspierających tę hipotezę, które wykazały rozwój SWD jako transformację wrzecion po i. m., penicylina u obudzonego kota, SWD nie były związane z napadowymi przesunięciami depolaryzacji (PDSs) lub innymi objawami nieprawidłowych wyładowań neuronalnych; SWD były związane z rytmicznymi, hipersynchronicznymi sekwencjami EPSP-IPSP– To samo dotyczy wydzieliny nieobecnej u Gryzonia. Eksperymenty badające lokalne SWD produkowane przez głuchotę korową lub miejscowe stosowanie dużych dawek konwulsantów, u zwierząt śpiących lub w znieczuleniu pobudzającym, przyniosły spostrzeżenia na poziomie błony / neuronów / obwodu w domniemanych mechanizmach związanych ze snem do padaczki z SWD., Jednak niektóre z tych ustaleń (tj. PDSs zgłoszone podczas skoków SWD) mogą modelować SWD związane z konkretnym modelem zwierzęcym, a nie SWD charakteryzujące napady braku IGE. SWD są najlepiej scharakteryzowane, w modelach behawioralnie walidowanych, przez wyładowania neuronalne, które są bardzo synchroniczne, ale nie nienormalne; co najważniejsze, nie są one konwulsyjne., W każdym razie wrzeciona reprezentujące szereg depolaryzacji o niższej (typ I) lub wyższej (typ II) wydajności wypalania (jazda na szczycie negatywności DC) stanowią stan stosunkowo wyższej pobudliwości korowej, zgodny z korelacją IED z aktywnością wrzeciona—korelacja zgłaszana jako jeszcze wyższa niż korelacja z aktywnością wolnofalową i z dłuższym czasem wrzeciona tuż przed napadami NFLE. Wrzeciona są związane z procesami plastyczności neuronów i konsolidacji pamięci., Mechanizmy snu, podobne do tych zaangażowanych w uczenie się, mogą być stosowane zarówno podczas epileptogenezy (nawiązywanie nowych połączeń), jak i ekspresji napadów (rozprzestrzenianie się pobudliwości na ścieżkach „ułatwionych” przez wyładowania poprzednich napadów). Niedawno rozwinięta hipoteza sugeruje, że spontaniczna aktywność mózgu-zwłaszcza aktywność pękania podczas „stanu w górę” NREMS-może nie tylko służyć homeostazie synaptycznej, ale także promować padaczkę.,
pojawia się wyzwanie, aby wyjaśnić mechanizmy leżące u podstaw wrzecion i kompleksów K i ich rolę w ekspresji napadów, ponieważ oba są związane z przemijającym wzrostem pobudliwości i synchronizacji, dwa warunki najbardziej istotne dla generowania napadów., Ponadto ostatnio zaobserwowano solidną i bardzo dynamiczną zależność między kompleksami K i wrzecionami: podczas fazy ujemnej współwystępujących kompleksów K szybkie wrzeciona są blokowane, zwykle zastępowane krótkim impulsem o wysokiej częstotliwości theta, a najczęściej wrzeciona pojawiają się ponownie z niezmiennie wyższą częstotliwością widmową (o około 1 Hz) (Kokkinos et al., 2013). Oprócz tego, że jest poprzedzona i następuje depolaryzacja neuronów (Steriade and MacCarley, 2005), disfacilitation podczas powolnej fali negatywnej KC (Cash et al.,, 2009) skutkuje zwiększoną odpornością błon, co czyniłoby niespecyficzne wejścia do odległych miejsc dendrytycznych znacznie skuteczniejszymi do pobudzenia neuronu. Wszystkie powyższe podsumowane cechy KCs są zgodne z ich poglądem jako wyrażenia snu antynikotynowego, co otwiera możliwość, że niektóre napady, takie jak nieobecności, mogą być związane nie z pobudzeniem per se, ale z reakcją mózgu na niego w celu utrzymania snu (Halász, 2015)., KCs może być ściśle powtarzany i grupowany z wrzecionami w okresach aktywacji CAP (CAP-A), które odzwierciedlają niestabilność snu, główny wyznacznik początku napadów padaczkowych (Bonakis i Koutroumanidis, 2009)., Wreszcie eksperymenty zaangażowały mechanizmy thalamocortical opracowujące wrzeciona snu w rozwój EEG wyładowań skokowych i falowych leżących u podstaw napadów nieobecności (patrz Avoli, 2012; Kostopoulos, 2000), podczas gdy istnieje wiele badań elektroklinicznych, w których zarówno wrzeciona, jak i kompleksy K wydają się skorelowane z różnymi ekspresjami napadów ogniskowych, a także uogólnionych (Halász, 2013, 2015;Tezer et al., 2014; Si i in., 2010; Seneviratne et al., 2015).,
można wnioskować, że powolne (< 1 Hz) oscylacje NREMÓW, a w szczególności wrzecion, kompleksów K i fal delta, mają pewne cechy, które mogą przyczynić się do nasilenia zjawisk padaczkowych. Efekty te mogą być związane z dynamiczną bistabilnością potencjałów błony neuronalnej oraz neuronalną gotowością do pękania i powszechnej synchronizacji, wyrażoną na poziomie EEG jako niestabilność czujności, szczególnie w odniesieniu do faz” A ” Kapu i mikrouszkodzeń.