EEG, Alvás

2013.05.13. (hétfő) dr. Káldi Krisztina

• Elektroencefalogram

• membránpotenciál → egyes sejteken történő mérés
  • (diagnosztikában ez nem alkalmazható)
  • nem is lenne informatív – általában nem egyetlen neuron működésére vagyunk kiváncsiak, hanem corticalis régiók működését szeretnénk követni.
• mezőpotenciál → sok sejt potenciálját regisztráljuk.
  • elektródák a koponya felszínén
  • ilyenkor az elektromos jel, amit regisztrálunk, több ezer neuron együttes tevékenységéből származó elektromos jel (ez a jel rendszertelenebb, mint a szív syntitiuma által szolgáltatott elektromos jel - az EKG)
  • az elektroenkefalogram egy változata, amikor nem hajas fejbőrön, hanem magán az agyfelszínen helyezzük el az elektródokat – electrocorticogram – invazív eljárás, nagyon hasznos műtétek alatt
  • EEG - elektroenkefalogram: non-invazív

• minimum két elektróda szükséges a méréshez, a diagnosztikában általában 19-et (vagy többet) használnak
• a nagy méretű piramissejtek (4,5. corticalis rétegben van a sejttestjük) dendritjein létrejövő elektromos jelek játszák a főszerepet
• a dendriteken axonok szinaptizálnak (többnyire a thalamusból érkező, serkentő szinapszisok - thalamocorticalis pálya)
• a dendritek a gyrus felszínére merőlegesen futnak le → az extracellularis áramok is merőlegesek a cortexre.
  • ezek az áramok kis intenzitásúak, μV-os nagyságrendűek, szemben az EKG mV-os hullámaival.
• EPSP-k és IPSP-k keletkezhetnek (az akciós potenciálok nem igazán szólnak bele az EEG-be, mert térben távol történnek, emellett számuk is kevés az EPSP-khez képest.)
• csak a koponya érintőjére merőleges elektromos dipólus komponens ad jelet.
• ha a dipólus párhozamos a koponya érintőjére, akkor NEM fog jelet adni
• ezért vannak az EEG által látható és láthatatlan területek
• az elektródák felhelyezése a 10-20-as szabály alapján történik. (→ ea. ábra)
• lehet bipoláris vagy unipoláris elvezetés (unipolárisnál az indifferens elektród a homlok közepén vagy a fülcimpán → minél messzebb kell lennie a szívtől!)

Hans Berger nevéhez fűződik az EEG feltalálása (→ alfa hullám=berger-hullám)

• az EEG hullámok sokkal szabálytalanabbak, mint az EKG
• ritmusos hullámmintázat: szinkronizáció = sok ezer dendrit egyidejű pozitív-negatív ciklusai
  • a thalamocorticalis neuronok sok kollaterálist adnak, ezek közül több gátló interneuronra kapcsol át, ami hyperpolarizálja a thalamicus neuronokat. ilyenkor nyílnak a hyperpolarizációra aktiválódó Ca²⁺ csatornák és akciós potenciál jön létre a sejteken. (a neuronon létrejöhet Ca²⁺-os AP)

• coma, agyhalál
• gyulladás a KIR-ben
• epilepszia (gócpont meghatározása)

Szenzoros receptorok vagy a hozzájuk csatlakozó axon ingerlését követően bekövetkező EEG-vel regisztrálható potenciálváltozás.

jellemzői:

• latencia
• amplitúdó

• Az alvás/ébrenlét a környezeti ingerekre adott válasz eltérése alapján különíthető el.
• jellemző egy alvási mintázat, ami függ
  • kortól
  • társadalmi tényezőktől
  • egyéni faktoroktól
• elsődleges szab. központja a hypothalamus (akaratlagosan nem szabályozható az alvás/ébrenlét)
• az alvásnak három fő stádiuma van

1. felületes alvás (ezen belül 1. és 2. stádium)
2. mély alvás (ezen belül 3. és 4. stádium)
3. paradox alvás = REM

• az alvás mélységét annak az ingernek a nagyságával jellemezzük, ami ébredéshez vezet. (felületes alvásnál kisebb, mély alvásnál erősebb inger szükséges az ébredéshez.)
• alvásvizsgálat - polysomnographia során különböző paramétereket vizsgálunk:
  • EEG
  • EOG
  • EMG
  • EKG (ez egy primitív EKG, kevés elektróddal), főleg a HR-t figyeljük.

1. stádium
   • alfa ritmus eltűnik, frekvencia ↓ → lassulás
2. stádium
   • delta és theta tevékenység is megjelenik, de dominál a magas frekvencia
   • alvási orsó és K-komplexek megjelenése
3. stádium
   • egyre több delta tevékenység
4. stádium
   • jellegzetes delta tevékenység

• a 3. és 4. szakasz a lassú hullámú alvás (slow wave sleep = SWS), mély alvás
• a non-REM alvás jellemzői:
  • növekvő szinkronizáció
  • delta-dominancia
  • izomtónus ↓
  • szívfrekvencia ↓ (részben emiatt és ettől függetlenül párhuzamosan is csökken az ABP)

• paradox alvás
• kevésbé reg., kis amplitúdó
• deszinkronizált
• izomtónus ↓↓↓ (még a 4. stádiumhoz képest is)
• szemgolyó gyors, rángásszerű mozgásai (EOG) → innen ered a neve: rapid eye movement (ponto-geniculo-occipitalis kisülések az okozói)
• ebben a szakaszban a leggyakoribb a spontán ébredés
• ebben a szakaszban jellemző az álmodás
• nehezen ébreszthetők az emberek ebben a stádiumban

• HR ↑
• P_art ↑ (→ az alvás veszélyes időszaka)
• adrenalinszekréció ↑ (→ az alvás veszélyes időszaka)
• erectio
• hypopnoe (lassabb frekvenciájú légzés) apnoe (légzésleállás)
  • ha ez sokáig tart, agyi hypoxiát okozhat
  • az irreguláris légzés egyébként normális alvás alatt

• egyre felületeseb alvás
• egyre hosszabb REM
• 90 perces szakaszok
• A 4. fázis aránya korrelál az ébren töltött órákkal
• a kimaradt REM alvást „pótolja” az agy

• intrauterin szakaszban az alvás dominál és a REM
• az életkor előrehaladtával: (1 éves kor után kismértékű változás, lsd. az ea.)
  • a REM ↓
  • non-REM ↑
  • alvási idő ↓

• a thalamus, mint szűrő?
• thalamicus szinkronizáció (delta) → információáramlás a kéreg felé ↓ (kortikális neuronok regenerációja?)

• felszálló reticularis aktiváló rendszer (ébresztő, aktiváció a szenzoros rendszer felől)
  • raphe magok: 5HT
  • locus coeruleus: noradrenerg
  • tuberomamillaris mag

• hátsó lateralis hypothalamus (éber állapotra jell. elektromos aktivitás) - orexin(=hypocretin)
• preopticus area = VPLO mag (aktivitás alvás közben) - GABA-erg és galaninerg

• nucleus suprachiasmaticus (ritmusgenerátor)

• Mindkét központ erősíti a saját működését és gátolja a másik központot, ezért csak stabil állapot jöhet létre,
• vagy alvás vagy ébrenlét
• flip-flop átkapcsolás