PhD értekezés tézisei
Az alvás, a memória és a hippocampus összefüggései az alacsonyfrekvenciájú elektromos aktivitásmintázatok tükrében
- Bódizs Róbert -
Országos Pszichiátriai és Neurológiai Intézet
1.
Bevezetés
2.
Célkitűzések
3.
Módszerek
4.
Eredmények
5.
Megbeszélés
6.
Összefoglalás
7.
Köszönetnyilvánítás
8.
Hivatkozások
9.
A tézisek anyagát képező közlemények
10.
Más alváskutatással kapcsolatos közlemények
1. Bevezetés A hippocampus elektrofiziológiai aktivitásmintázatai közül a legismertebb és a legtöbbet kutatott jelenség minden kétséget kizáróan a hippocampális theta hullám
Semmelweis Egyetem Idegtudományok Doktori Iskolája 8. sz. doktori program: Neuropszichiátriai megbetegedések neurobiológiai alapjai Programvezető: Prof. Dr. Nagy Zoltán Témavezető: Prof. Dr. Halász Péter
vagy hippocampális ritmikus lassú aktivitás (RLA) [1]. Ugyanakkor az alvás REM fázisának felfedezése nemcsak a kétféle alvás (NREM és REM) tényével szembesítette a kutatókat, hanem azzal a paradoxonnal is miszerint, a kétféle alvás közül az egyiket - a REM alvást - az ébrenlétre jellemző agyi elektromos tevékenység kíséri. Ilyen ébrenlét-szerű elektromos tevékenység a hippocampális RLA jelensége is, amelyet a legtöbb vizsgált emlősnél explorációs viselkedés és REM alvás közben regisztráltak [2]. A hippocampális RLA frekvenciája 4-9 Hz között
változik.
Kialakulásának
mechanizmusát
állatkísérletekben
az
egysejtvizsgálatok mélységéig elemezték, és rámutattak, hogy a kiemelkedő szerepet játszik az új emléknyomok rögzülésében [3]. A hippocampális RLA memóriarögzülésben játszott szerepe és az alvás-ébrenlét cikluson belül elfoglalt helye alapján, a memóriakonszolidáció folyamatára összpontosító elméletek egyik 2002. Budapest
sarokkövévé vált és a REM alvás funkciói körüli vitának is lényeges eleme [4]. Alapvető jelentőségű tehát annak eldöntése, hogy létezik-e embernél hippocampális RLA? A szóban forgó kísérleteket kizárólag rágcsálókon és kisebb mértékben
1
2
macskákon és kutyákon végezték. A főemlősökön végzett vizsgálatok és az a
vonás-szerű összefüggések kimutatása végett. Azt a kérdést vizsgáltam tehát, hogy
kisszámú, szórványos és ellentmondásos adat, amely az emberekre vonatkozóan
a memóriateljesítményekben mutatkozó egyéni különbségek összefüggenek-e a
rendelkezésre áll nem teszi lehetővé ennek a kérdésnek a megválaszolását [5].
hippocampális aktivitásmintázatokban mutatkozó egyéni különbségekkel.
Mind az alvás, mind pedig a hippocampus kutatásában fölmerült az emlékezeti folyamatokkal való összefüggés kérdése. A rendelkezésre álló kísérleti adatok
3. Módszerek
alapján kijelenthető, hogy az alvás kedvezően befolyásolja az emléknyomok
1. vizsgálat
rögzülésének folyamatát, és ebben a hatásban a hippocampus meghatározó szerepet
A vizsgálatban 12 epilepsziás páciens vett részt, akiknek a műtét előtti kivizsgálási
játszik. Az alvás, a memória és a hippocampus összefüggését a szakirodalomban
eljárása foramen ovale elektródákkal kiegészített hosszú távú video-EEG
akut hatásnak tekintik, ami az alvás alatti hippocampális aktivitásnak az emlékek
monitorozást is tartalmazott.
konszolidációjára gyakorolt kedvező befolyását jelenti [6]. Nem vizsgálták viszont
A foramen ovale elektródák speciálisan kialakított hajlékony huzalok, amelyeket a
azt a lehetőséget, miszerint az összefüggés vonás-szerű is lehet. Mint minden más
foramen ovalekon keresztül juttatnak a cisterna ambiensbe, általános érzéstelenítés
tekintetben, az emberek az emlékezésük hatékonysága tekintetében is különböznek
állapotában. A jobb és a bal gyrus parahippocampalis 4-4, egymástól 5 mm-re
egymástól.
elhelyezkedő pontjáról vezetnek el jeleket. Ezeket az elektródákat a 10-20-as rendszer skalp elektródái, submentalis electromiographia, valamint verticalis és horizontalis electrooculographia egészítették ki a video-EEG monitorzás során, ami
2. Célkitűzések Vizsgálatom
egyik
célja
az
alvás-ébrenlét
állapotokat
jellemző
a klinikai indikáció függvényében 3-12 napig tartott.
alacsonyfrekvenciájú elektromos aktivitásmintázatok feltérképezése az emberi
A foramen ovale, valamint a temporolaterális elektródákat a vertex Cz pontjához
hippocampusban. E tekintetben, a rutin módszerektől elszakadva az állatkísérletek
referáltam. Két páciensnél egyidejűleg ellenoldali mastoid referencia, 3-nál fül
alapján hatékonynak vélt elektrofoziológiai technikát - a hippocampustól távoli
referencia is rendelkezésre állt. Az alvásfázisokat a Rechtschaffen és Kales
referenciaponttal készített monopoláris elvezetést - alkalmaztam feltételezve, hogy
kritériumrendszer szerint határoztam meg, majd azon belül elkülönítettem 6 alvás-
a módszertani követelményeknek való megfelelés az eddigi vizsgálatok által
ébrenlét állapotot: ébrenlét-nyitott szem, ébrenlét-csukott szem, felszínes NREM
szolgáltatott
Másrészt
alvás (2. stádium), mély NREM alvás (3. és 4. stádium), tónusos REM alvás
igyekeztem szakítani a kisszámú eseten alapuló semi-quantitatív beszámolók
(szemmozgások nélküli REM szakaszok) és fázisos REM alvás (szemmozgásokkal
gyakorlatával és statisztikailag releváns mennyiségű adat összegyűjtésére
jellemezhető
törekedtem. Ennek a két követelménynek az eddigi humán hippocampális
műtermékektől és epilepsziás tüske-kisülésektől mentes 4 másodperces szakaszokat
electrocorticográphiás vagy mélyelektródás vizsgálatok egyike sem felelt meg
válogattam ki, amelyeket gyors Fourier transzformációval elemeztem és
egyidejűleg.
meghatároztam
Vizsgálatom másik célja az alvás-ébrenlét állapotoktól függő egyéni hippocampális
teljesítményeket. Minden személy minden foramen ovale elektródájának elvezetési
adatoknál
következetesebb
eredményekhez
vezet.
REM
az
szakaszok).
alvás-ébrenlét
Minden
állapotokra
elektromos aktivitásmintázatoknak a memóriával való összevetése, az esetleges
3
alvás-ébrenlét
4
jellemző
állapotra
átlagos
30-100
spektrális
pontjához (4 bal, 4 jobb) és temporolaterális skalp elektródáihoz (T3 és T4) egy-
4. Eredmények
egy átlagos spektrális teljesítménygörbe tartozott.
1. vizsgálat
A 0,00-1,25 Hz-es, 1,50-3,00 Hz-es, 3,25-4,50 Hz-es, 4,75-6,25 Hz-es, 6,50-7,75
Az aktivitásmintázatok vizuális értékelése
Hz-es, 8,00-9,50 Hz-es frekvenciasávok relatív teljesítményértékei képezték a
Az ébrenlét nyitott-szem állapotban a foramen ovale elektródákban kevert lassú és
statisztikai elemzés bemenetét. Minden frekvenciasávra egy egytényezős
gyors komponenseket egyaránt tartalmazó elektromos aktivitás jelentkezett.
varianciaanalízist alkalmaztam, az alvás-ébrenlét hatás kimutatása végett. Az alvás-
Ritmikus tevékenység nem volt észlelhető. Ez a tevékenység hasonlított a
ébrenlét állapotokat ezután egy kontraszt-analízis segítségével az ébrenlét versus
temporolaterális skalp EEG-hez, de annál némileg több lassú elemet tartalmazott,
egyéb, NREM alvás versus egyéb és REM alvás versus egyéb összehasonlításban
és értelemszerűen nagyobb amplitúdójú volt. Az ébrenlét csukott-szem állapotban
elemeztem, az egyes frekvenciasávok tekintetében, majd post-hoc Scheffé teszttel
egyénileg igen változó hangsúllyal megjelent az alfa tevékenység a foramen ovale
páros összehasonlításokat is végeztem.
elektródákban. Egyébként ezt leszámítva ebben az állapotban is kissé több lassú tevékenységet lehetett észlelni a foramen ovale elektródákban, mint a temporo-
2. vizsgálat
laterális skalp EEG-ben.
A vizsgálatban 13 foramen ovale elektródákkal történt regisztrálást vettem alapul.
A felszínes lassú-hullámú alvásban (NREM 2. stádium) a foramen ovale és a skalp
Mind a 13 páciens jobbkezes volt. A memóriatesztek a rutin műtét előtti kivizsgálás
temporo-laterális EEG mintázatai hasonlóak voltak. Ezt az alvási orsók
részeit képezték és időben néhány héttel megelőzték a video-EEG monitorozást. A
megjelenése, az ébrenléthez képest több lassú elem és nagyfeszültségű, K-
verbális memória tesztelése a 10 szó próbával történt, ami 10 auditorosan prezentált
komplexusoknak megfelelő kilengések jellemezték. Az alvási orsók fül- vagy
hétköznapi magyar szó 5 tanulási próbában és egy késleltetett helyzetben való
mastoid-referencia esetén is megjelentek a foramen ovale elektródákban, tehát nem
felidézését jelenti. A vizuális memóriát a Rey-Osterrieth teszt azonnali és
tekinthetőek a vertex referencia kizárólagos következményének.
késleltetett pontszámai alapján, rövid és hosszú távú vizuális memória
A mély lassú-hullámú alvásban (NREM 3. és 4. stádium) is nagyfokú egyezés
teljesítményként számszerűsítettem. A quantitatív EEG vizsgálatok megegyeztek
mutatkozott a foramen ovale elektródákkal és a temporolaterális skalp
az 1. vizsgálatban alkalmazottakkal, egy különbségtől eltekintve: a 2. vizsgálatban
elektródákkal regisztrált tevékenység között. Ezt az állapotot, mindkét temporális
az abszolút és a relatív teljesítményértékeket egyaránt figyelembe vettem. A
felszínen (mediális és laterális) a lassú, 1 Hz-nél kisebb frekvenciájú és
statisztikai feldolgozás során Pearson-féle korrelációs koefficienseket számoltam ki
nagyfeszültségű EEG mintázat uralta, amibe átmenetileg 1-4 Hz-es delta aktivitás
a különböző memóriateljesítmény-mutatók és a quantifikált eleketrofiziológiai
vegyült. A nagyfeszültségű 1 Hz alatti frekvenciájú lassú hullámok leszálló szárára
mutatók között. Ezenkívül parciális korrelációs koefficiensekkel statisztikailag
gyakran alvási orsókként azonosítható tevékenység rakódott rá és a szuperpozíció
kontrolláltam az életkor, a farmakorezisztens rohamok fennálási idejének, valamint
esetenként ritmikus ismétlődést is mutatott.
a hippocampális sclerosisnak a változóit.
A REM alvás tónusos és fázisos szakaszaiban egyaránt markáns disszociáció állt fenn a temporomediális és laterális elvezetésekben észlelhető elektromos aktivitásmintázatok között. Míg a temporo-laterális skalp EEG-ben a jól ismert
5
6
alacsonyfeszültségű, gyors, deszinkronizált aktivitás jelentkezett, a foramen ovale
teljesítményértékek statisztikai összehasonlítása a 1,50-3,00 Hz-es aktivitásnak a
elvezetésekben az esetek nagyobb részében vizuálisan is értékelhető markáns
REM alvással való törvényszerű együttjárását támasztotta alá, míg a 0,00-1,25 Hz-
ritmikus, delta tartományba eső, lassú tevékenység vált uralkodóvá (1. ábra). Ez az aktivitás folyamatosnak látszott a REM fázisok teljes időtartama alatt, és a tónusos és fázisos szakaszokban egyaránt jelentkezett. Egyes pácienseknél a fázisos REM szakaszokban intenzívebbé vált, másoknál azonban ez nem volt jellemző, sőt olyan eset is volt, amelyikben ez a ritmikus lassú hullámforma a tónusos szakaszokban volt feltűnőbb. Nem volt különbség az epilepsziás rohamindító oldali és az ellenoldali foramen ovale regisztrátumokban a lassú oszcilláció tekintetében, még az egyértelműen unilaterális esetekben sem. Ugyanakkor ez a lassú oszcilláció nem csak vertex referenciával, hanem ellenoldali mastoid referenciával (2 páciens) és fül referenciával (3 páciens) is kirajzolódott, minden olyan esetben, amelyben ezek a referencia pontok is rendelkezésre álltak. Ez kizárja azt a lehetőségét, hogy a 1.
lassú hullám a referencia pontban generálódik. Sőt, a vertex referencia esetén
ábra. Az ébrenlétben, a NREM alvásban és a REM alvásban regisztrált elektromos aktivitásmintázatok.
jelentősen nagyobb amplitúdóval jelentkezett, ami arra enged következtetni, hogy a szóban forgó hullámforma a foramen ovale elektródákhoz közel generálódik. Bipoláris elvezetésben viszont, ez a REM alvás alatti lassú oszcilláció nem
es sáv NREM alvásban dominált. A delta tartománynak ez a két alosztálya (0,00-
rajzolódott ki, amiből arra lehet következtetni, hogy a hippocampus nagy területeit
1,25 Hz és 1,50-3,00 Hz) tehát reciprok összefüggésben áll a NREM és a REM
egyidejűleg bevonja.
alvással a foramen ovale elvezetésekben. A 3,25 Hz fölötti frekvenciasávok relatív teljesítményértékei a mély NREM alvásban szignifikánsan alacsonyabbak voltak
Az aktivitásmintázatok quantitatív értékelése
más
Az átlagos spektrális görbék két kiemelkedő tendenciát rajzoltak ki a foramen ovale
teljesítményértékeinél.
elektródákkal regisztrált elektromos aktivitásban. Az egyik egy 0,75-1,00 Hz-es
Ezenkívül a 8,00-9,50 Hz-es tevékenység az ébrenlét-csukott szem állapotban volt
aktivitás, ami a mély-lassú hullámú alvást dominálta, de a felszínes lassú-hullámú
a legerőteljesebb.
alvásban is kimutathatóan jelen volt. A másik a tónusos és fázisos REM
A temporolaterális skalp elektródákkal rögzített elektromos tevékenységben a két
alvásszakaszokban kiemelkedő 1,50-3,00 Hz-es tevékenység. A NREM és a REM
hangsúlyos spektrális csúcs közül csak az egyik - a mély NREM alvás alatti 1 Hz
alvás tehát különbözött a domináns frekvencia tekintetében. Minden más
körüli csúcs - rajzolódott ki. A 1,50-3,00 Hz-es REM alvás alatti aktivitás többnyire
frekvenciasáv
nem különült el önálló spektrális csúcsként. Mégis van némi statisztikai
ezeknél
sokkal
kisebb
hangsúllyal
volt jelen.
A
relatív
alvás-ébrenlét
állapotok
azonos
frekvenciasávjainak
relatív
bizonyosság arra vonatkozóan, hogy a 1,50-3,00 Hz-es tevékenység a
7
8
temporolaterális skalp elvezetésekben is hangsúlyosabb REM alvásban, mint más
A legerőteljesebb összefüggés a mély NREM alvás alatti 0,00-1,25 Hz-es
alvás-ébrenlét állapotokban.
tevékenység relatív teljesítményértéke és a vizuális memória között mutatkozott. Az összefüggés erőteljesebb volt a jobb oldali foramen ovale elvezetésekre vonatkozóan, és lineárisan nőtt a hippocampus tengelyének hátsó-elülső iránya mentén. A rövid távú vizuális memória pontértékekkel való korrelációk nagyobbak voltak a hosszú távú vizuális memória pontértékekkel való korrelációknál, de mindkettő
elérte
a
statisztikai
szignifikancia
szintjét.
Az
életkor,
a
farmakorezisztens rohamok fennállási ideje és a hippocampális sclerosis nem gyakoroltak számottevő hatást az összefüggésre. A másik összefüggés a fázisos REM alvás alatti 0,00-1,25 Hz-es tevékenység relatív teljesítménye és a verbális tanulási képesség között állt fenn. Ez az összefüggés viszont csak a bal oldali foramen ovale elvezetésekben jelentkezett. Az életkor, a farmakorezisztens rohamok fennállási ideje és a hippocampális sclerosis ezesetben sem gyakoroltak számottevő befolyást a korrelációkra. A REM alvás alatti 0,00-1,25 Hz-es tevékenység többnyire nem-ritmusos, szórványosan felbukkanó 1 Hz-es hullámokból tevődött össze. Fázisos REM alvás alatt ez a tevékenység némileg nagyobb volt, mint tónusos REM alvásban, mivel valamennyi foramen ovale elektródának a statisztikai esetként való kezelésekor szignifikáns különbség mutatkozott a kétfajta REM periódus között (az 1. vizsgálatban az 1 2. ábra. A foramen ovale elektródákból származtatott átlagos spektrális görbék átlaga és szórása élesen elkülöníti a NREM és a REM alvás frekvenciajellemzőit. É-Ny = ébrenlét-nyitott szem; É-Cs = ébrenlét-csukott szem; NREM2 = felszínes lassú-hullámú alvás; NREM3,4 = mély lassú-hullámú alvás; REM-To - tónusos
elektróda/személy típusú feldolgozásban ilyen különbség nem mutatkozott). A harmadik összefüggés a vizuális memóriateszt pontszámaiból származtatott megőrzési mutató és a már említett fázisos REM alvás alatti 0,00-1,25 Hz-es tevékenység relatív teljesítménye között állt fenn. A korrelációk itt is csak a bal oldali foramen ovale elvezetések esetében szignifikánsak. Az életkor és a
REM periódusok; REM-Fá = fázisos REM periódusok.
farmakorezisztens rohamok fennálási ideje nincsenek befolyással a korrelációkra, de a hippocampális sclerosis statisztikai kontrollja jelentős mértékben csökkenti
2. vizsgálat Az
EEG
abszolút
teljesítményértékei
nem
mutattak
összefüggést
a
őket.
memóriateljesítményekkel. A relatív teljesítményértékek viszont több elvezetési ponton szignifikánsan korreláltak a memóriával.
9
10
1. táblázat. A foramen ovale elvezetések alvásfüggő alacsonyfrekvenciájú
állatkísérletekben tapasztaltakkal vagy nagyon hasonló azok eredményeihez.
elektromos tevékenységeinek korrelációja a memóriateljesítményekkel; a keresztek
Frekvenciája viszont alacsonyabb, ezért nem a theta, hanem a delta tartományba
száma az azonos oldalon szignifikáns korrelációt mutató elvezetések számát jelöli
esik (1,50-3,00 Hz-es). A bevezetőben felsorolt módszertani követelmények
(maximum 4)
betartása (távoli referenciaponttal történő monopoláris elevezetés, megfelelő 0,00-1,25 Hz - mély NREM alvás
Memória/Oldaliság Vizuális memória – rövid t. Vizuális memória – hosszú t. Verbális tanulási képesség Vizuális memória megőrzés
bal ++
jobb ++++
+
++++
0,00-1,25 Hz fázisos REM alvás bal
jobb
számú vizsgálati személy bevonása, a REM alvás állapotspecifikus vizsgálata) tehát a legtöbb eddigi vizsgálatnál egyértelműbb eredményre vezetett. Az emberi REM alvás szabályozásában filogenetikailag ősi, kéregalatti (agytörzsi) területek vesznek részt, amit a modern agyi képalkotó vizsgálatok is alátámasztanak [7]. Feltételezhető, hogy a REM alvás alatti hippocampális
+++ ++
aktivitásra nagyobb befolyással vannak a kéregalatti inputok, mint az ébrenlét alatti hippocampális aktivitásra. Ez magyarázattal szolgálna arra, hogy az embernél ébrenlét közben csak speciális feladathelyzetekben vagy egyáltalán nem kimutatható hippocampális RLA, miért válik REM alvásban dominánssá
A 1,50 Hz fölötti frekvenciasávok általános jellemzője, hogy ezeknek az
illetve – egy korai eredmény szerint – miért jelenik meg ébrenlét ideje alatt,
aktivitásmintázatoknak a mély NREM alvásban mérhető relatív teljesítménye
hátsó hypothalamus stimuláció hatására [8].
negatívan korrelál a vizuális memóriateljesítményekkel. Az életkornak, a
Eredményem alapján az irodalomban rendelkezésre álló közlemények a delta
farmakorezisztens rohamok fennállási idejének valamint a hippocampális
aktivitás változása szempontjából újraértelmezhetőek. Több más tanulmány is a
sclerosisnak a staisztikailag kontrollja mellett a korrelációk nem szignifikánsak.
delta aktivitás dominanciájára vonatkozó adatokat közöl, mégis a szerzők
A temporolaterális skalp elvezetésekben a mély NREM alvás alatti 0,00-1,25
legnagyobb része a theta aktivitás jelenléte vagy hiánya köré csoportosította
Hz-es tevékenység relatív teljesítménye és a vizuális memória között pozitív
eredményeit. Ennek valószínűleg az az oka, hogy az ébrenlét közben regisztrált
korrelációk jelennek meg. Ez megegyezik a foramen ovale elvezetésekben
hippocampális aktivitásmintázatok nem tartalmaztak ritmikus elemeket, ezért a
tapasztalt összefüggéssel, egy különbséggel: a temporolaterális skalp EEG
frekvencia meghatározásában csak az állatkísérleti eredményekre lehetett
esetében nem mutatkozott egyértelmű lateralizációs jel, vagyis a jobb és a bal
támaszkodni. A delta aktivitás azonban gyakran a theta szinkronizáció hiányáról
oldali összefüggés egyformán szignifikáns volt.
szóló közlésekben is értelmezésünkkel összhangban változott [9]. Az I. vizsgálat másik fontos eredménye a 0,00-1,25 Hz-es sáv kizárólagos
5. Megbeszélés
dominanciája a mély NREM alvásban. Ezt egy 0,75-1,00 Hz-es ritmikus
Eredményeim szerint az ember REM alvása során, akárcsak más emlősök REM
tevékenység idézi elő, ami a skalpon is vizuálisan értékelhetően jelen van, és
alvásában hippocampális RLA jelentkezik. Ennek ritmikussága, szinkronitása,
megfelel a NREM alvást jellemző lassú, 1 Hz alatti corticális oszcillációnak. Az
állapotspecifikussága és más kérgi területekre való kiterjedése megegyezik az
1 Hz alatti oszcillációról állatkísérletekben és humán vizsgálatokban is a
11
12
közelmúltban mutatták ki, hogy a NREM alvást jellemző delta oszcillációtól
Feltételezem, hogy ezek a ritmikusságot nélkülöző elemek a REM alvást
elkülönülő frekvenciatartomány [10]. Mivel nem rendelkezünk humán
jellemző ponto-geniculo-occipitális aktivitás burstjei által megszakított 1,50-
vizsgálati adatokkal az 1 Hz alatti corticális aktivitásnak a mediotemporális
3,00 Hz-es tevékenység kifejeződései, és mint ilyenek a mediotemporális
felszíni (parahippocampális-hippocampális) jelenlétéről, megfigyelésem első
struktúráknak a PGO-hullámokkal szembeni „átjárhatóságát” fejezik ki.
bizonyítéka annak, hogy a szóban forgó oszcilláció ezeken a kérgi területeken is megjelenik az emberi NREM alvás során.
6. Összefoglalás
A fent említett két ritmikus tevékenységmintázat közül viszont csak az egyik – a
mély
NREM
alvás
alatti
1
Hz-nél
lassúbb
–
függ
össze
a
1. Az ember REM alvásában hippocampális RLA regisztrálható.
memóriateljesítményekkel. Ennek relatív spektrális teljesítménysűrűsége
2. Az emberi REM alvást jellemző hippocampális RLA nem a theta, hanem a
pozitívan korrelál a vizuális memóriateljesítményekkel. A korrelációk a
delta sávnak felel meg (1,50-3,00 Hz-es).
mediotemporális felszínen a memória ingeranyagspecifikus lateralizációjának
3. Mély NREM alvásban a parahippocampális-hippocampális régiókban, a
megfelelően jobb oldali túlsúlyúak. A temporolaterális felszínen nincs
neocorticális régiókhoz hasonlóan, szinkronizált 1 Hz-nél lassúbb, ritmikus
egyértelmű lateralizációs jel, vagyis a jobb és a bal oldali EEG egyaránt
tevékenység jelenik meg.
erőteljesen összefüggenek a vizuális memóriával. Feltételezhető, hogy a mély
4. A jobb parahippocampális-hippocampális régiókban regisztrált, mély NREM
NREM alvásban észlelhető lassú, 1 Hz alatti frekvenciájú tevékenység
alvást jellemző, 1 Hz-nél lassúbb tevékenység pozitívan korrelál a rövid és a
intenzitása összefügg a kérgi struktúrák funkcionális kapacitásával.
hosszú távú vizuális memória teljesítményekkel.
A másik hangsúlyos ritmikus tevékenységmintázat, a REM alvást jellemző
5. A mély NREM alvásban mindkét temporo-laterális felszín 1 Hz-nél lassúbb
ritmikus 1,50-3,00 Hz-es lassú aktivitás ugyanakkor nem mutatott semmilyen
tevékenysége pozitívan korrelál a vizuális memória teljesítményekkel.
vonás-szerű összefüggést a vizsgált memóriamutatókkal.
6. A fázisos REM alvásban a bal parahippocampális-hippocampális régióban
A parahippocampális-hippocampális elektromos tevékenységnek azonban egy
regisztrált aktivitás 0,00-1,25 Hz-es sávja pozitívan korrelál a verbális tanulási
nem-ritmusos
képességgel.
eleme
is
összefüggést
mutatott
a
memóriával.
Ez
a
szemmozgásokkal kísért REM alvás közben regisztrált 1,25 Hz alatti tevékenység, ami a verbális tanulási képességgel korrelált. A memória
7. Köszönetnyilvánítás
ingeranyagspecifikus lateralizációja itt is érvényesült, amennyiben a verbális
Köszönettel tartozom témavezetőmnek, Dr. Halász Péternek, aki témavezetői
ingeranyag esetében csak bal oldali foramen ovale elvezetésekben találtam
minőségén messze túlmutató szakmai és emberi segítséget nyújtott munkám
szignifikáns összefüggést. Az 1,25 Hz alatti tevékenység tónusos és fázisos
elvégzésében.
REM alvásban egyaránt tranziens, nem-ritmusos, szabálytalan morfológiájú, 1
leküzdhetetlennek
Hz körüli hullámokból tevődött össze, amelyek ezen tulajdonságok alapján
nélkülözhetetlen
Köszönöm tűnő
Szabó
Gábornak
technikai
segítségüket.
Az
akadályok
Kulcsár
14
Antalnak
leküzdésében
EEG-laboratórium
különböztek a NREM alvás alatti ritmusos 1 Hz körüli tevékenységtől.
13
és
a
nyújtott
aszisztenseinek
megértéséért, türelméért és együttműködéséért köszönetet szeretnék mondani
9. A tézisek anyagát képező közlemények
Csepella Zitának, Kakuk Etelkának, Filep Andrásnak és Jamriska Mónikának. Külön köszönet illeti Szendrő Annamáriát, aki korlátlanul rendelkezésemre bocsátotta lap-topját, amivel háborítatlanul és mégis mobilisan dolgozhattam.
Cikkek: Bódizs, R., Kántor, S., Szabó, Sz., Szűcs, A., Erõss, L., Halász, P. Rhythmic hippocampal slow oscillation characterizes REM sleep in humans. Hippocampus 2001;11(6):747-753.
8. Hivatkozások 1.
Buzsáki, G. Theta oscillations in the hippocampus. Neuron 2002;33:1-20.
2.
Robinson, T.E. Hippocampal rhythmic slow activity (RSA; theta): A critical analysis of selected studies and discussion of possible species differences. Brain Res Rev 1980; 2:69-101.
3.
Kahana, M.J., Seelig, D., Madsen, J.R. Theta returns. Curr Opin Neurobiol 2001;11(6):739-44.
4.
Vertes, R.P., Eastman, K.E. The case against memory consolidation in REM sleep. Behav Brain Sci, 2000;23(6):867-76.
Bódizs, R., Szűcs, A., Halász, P. Does hippocampal theta exists in the human brain? [letter, comment]. Neurobiology of Sleep-Wakefulness Cycle 2001;1(2):102105. Bódizs, R., Békésy, M., Szűcs, A., Barsi, P., Halász, P. Sleep-dependent hippocampal slow activity correlates with waking memory performance in humans. Neurobiology of Learning and Memory (közlésre elfogadva). Idézhető előadáskivonatok:
5.
Uchida, S., Nishida, M., Hirai, N., Miwakeichi, F. Does hippocampal theta exists in the human brain? Neurobiology of Sleep-Wakefulness Cycle, 2001;1(1):1-8.
6.
Stickgold, R., Hobson, J.A., Fosse, R., Fosse, M. Sleep, learning and dreams: Off-line memory reprocessing, Science 2001;294(5544):1052-7.
7.
Maquet, P. Functional neuroimaging of normal human sleep by positron emission tomography. J Sleep Res 2000;9(3):207-231.
8.
Sano, K., Mayanagi, Y., Sekino, H., Ogashiwa, M. & Ishijama, B. Results of stimulation and destruction of the posterior hypothalamus in man. J Neurosurg, 1970;33:689-707.
9.
Meador, K.J., Thompson, M.S., Loring, D.W., Murro, A.M., King, D.W., Gallagher, B.B., Lee, G.P., Smith, J.R. & Flanigin, H.F. Behavioral statespecific changes in human hippocampal theta activity. Neurology, 1991;41:869-72.
Bódizs, R. Szűcs, A., Kántor, S., Szabó, G., Halász, P. Rhythmic Hippocampal Delta Activity in Human REM Sleep Detected by Foramen Ovale Electrodes. Journal of Sleep Research, 2000;9 (Supplement 1):21. Bódizs, R., Békésy, M., Szűcs, A., Barsi, P., Halász, P. Sleep-dependent hippocampal slow activity correlates with waking memory performance in humans. Journal of Sleep Research 2002;11 (Supplement 1):20-21. A tézisek anyagával kapcsolatban elhangzott előadások: 1999 november 3-6 - A Magyar EEG és Klinikai Neurofiziológiai Társaság 39. Kongresszusa, Hévíz: Bódizs R., Szűcs A., Szabó G., Halász P. Ritmikus lassú aktivitás az emberi hippocampusban az alvás REM fázisai során: kezdeti tapasztalatok foramen ovale elektródákkal 2000 február 14-17 - SOTE PhD – Tudományos Napok 2000, Budapest: Bódizs R., Szűcs A., Szabó G., Halász P. Ritmikus lassú aktivitás az emberi hippocampusban az alvás REM fázisai során: kezdeti tapasztalatok foramen ovale elektródákkal.
10. Steriade, M. Corticothalamic resonance, states of vigilance and mentation. Neuroscience, 2000;101(2):243-76.
15
16
2000 június 12 - Számítógépes neurológia – Problémák, adatok, modellek, Budapest: Bódizs R., Kántor S., Szabó G., Szűcs A., Halász P. Van-e hippocampális theta emberben?
10. Más, alváskutatással kapcsolatos közlemények:
2000 szeptember 12-16 - Az Európai Alváskutatási Társaság 15. Konferenciája, Isztambul: Bódizs, R., Szűcs, A., Kántor, S., Szabó, G., Halász, P. Rhythmic Hippocampal Delta Activity in Human REM Sleep Detected by Foramen Ovale Electrodes.
Halász P., Bódizs R. Az alvás és álmodás idegélettana. Hippocrates, 2001;3(3):169174.
2001 február 21-22 - SOTE PhD – Tudományos Napok 2001, Budapest: Bódizs R., Kántor S., Clemens Zs., Szabó G., Szűcs A., Halász P. A hippocampus alacsonyfrekvenciájú elektromos aktivitásmintázatok összefüggése az alvásébrenlét állapotokkal és a kognitív teljesítménnyel temporális epilepsziában 2001 április 20. - Brno-Budapest-Wien Epilepsy Symposium, Brno: Bódizs R., Kántor S., Békésy M., Halász P. Sleep-dependent hippocampal slow oscillations and their relation with waking memory performance in temporal lobe epileptics
Cikkek:
Szűcs A., Bódizs R., Janszky J., Migléczi G., Halász P. Az alvászavarok kórélettanáról egyes neurológiai betegségek tükrében. Clinical Neuroscience/Ideggyógyászati Szemle, 2001;54(5-6):132-141. Szűcs, A., Bódizs, R., Barsi, P., Halász, P. Insomnia and Fronto-Basal Tumor: A Case Report. European Neurology, 2001;46(1):54-56. Szűcs, A., Vitrai, J., Janszky, J., Migléczi, G., Bódizs, R., Halász, P., Nagy, Z. Obstructive sleep apnoea syndrome is permanent in ischemic and transient in haemorhagic stroke. European Neurology, 2002;47(1):15-19.
2001 május 28-június 2 - A Magyar EEG és Klinikai Neurofiziológiai Társaság 40. Kongresszusa, Nyíregyháza: Bódizs R., Békésy M., Halász P. A hippocampus alvásfüggő alacsony frekvenciájú elektromos aktivitásmintázatainak összefüggése a memóriateljesítményekkel. 2001. szeptember 27 - II. Magyar Viselkedés-Élettani Konferencia, Budapest: Bódizs R., Békésy M., Kántor, S., Erőss L., Halász P. A hippocampus alvásfüggő alacsony frekvenciájú elektromos aktivitásmintázatai és összefüggésük a memóriateljesítményekkel
Szűcs, A., Janszky, J., Barsi, P., Erdei, E., Clemens, Z., Migléczi, G., Bódizs, R., Halász, P. Sleep-related painful erection is associated with neurovascular compression of basal forebrain. Journal of Neurology 2002;249:486-487. Kántor, S., Jakus, R., Bódizs, R., Halász, P., Bagdy, G. Acute and long-term effects of the 5-HT2 receptor antagonist ritanserin on EEG power spectra, motor activity, and sleep: changes at the light-dark phase shift. Brain Research 2002;943:105-111. Idézhető előadáskivonatok:
2001. november 20. – A hippocampális EEG egyes frekvenciasávjai és a memória közötti összefüggések – Epilepszia Továbbképző Fórum 2001-2002 (OPNI-pilepszia Centrum)
Bódizs R., Fabich K. A megőrzési intervallumban adagolt imipramin hatásai az alkohol-indukált állapotfüggő memóriára. EME Orvostudományi Értesítő (Kolozsvár), 1997, 70, 124-125.
2002. február 27. – Az alvás alatti hippocampális EEG összefüggései a memóriával – Neuropszichológusi szakképzés (Eötvös Lóránd Tudományegyetem)
Szűcs, A., Bódizs, R., Halász, P. Organic Insomnia with Frequent Awakenings Induced by K-Alpha Complexes in a Case of Frontobasal Tumor. Sleep Research Online, 1999; 2(Supplement 1):510.
2002. június 3-7. – Az Európai Alváskutatási Társaság 16. Kongresszusa, Reykjavik (Izland): Bódizs, R., Békésy, M., Szűcs, A., Barsi, P., Halász, P. Sleepdependent hippocampal slow activity correlates with waking memory performance in humans.
Szűcs, A., Migléczi, G., Bódizs, R., Halász, P., Nagy, Z. Follow up of sleep apnea after acute stroke in brain infarction and haemorrhage patients. A MESAM IV study. Journal of Sleep Research, 2000;9(Supplement 1):186.
17
18
Könyvek, könyvfejezetek: Bódizs R. Alvás, álom, bioritmusok. Medicina, Budapest, 2000. Bódizs R. Az alvás és az álmodás pszichobiológiája. In: Novák M. (szerk): Az alvás és ébrenléti zavarok diagnosztikája és terápiája. Okker, Budapest, 2000. Bódizs R. Az alvás és jelenségköre. In: Pléh Cs., Gulyás B., Kovács Gy. (szerk): Kognitív idegtudomány. Osiris, Budapest (megj. alatt). Bódizs R. Az álmodás jelenségköre és a narcolepsia. In: Szűcs A. Bódizs R. Narcolepsia (ablak az alvásra). Akadémiai Kiadó, Budapest (megj. alatt).
19
