EEG, alvás és ébrenlét

EEG, alvás és ébrenlét

Az agykérgi tevékenység vizsgálata – Komputer-tomográfia (CT) – Mágneses rezonancia imaging (MRI) – Vérellátás, helyi anyagcsere intenzitása (fMRI, SPECT, PET)

• Elektromos tevékenység (funkció) – Magnetoenkefalográfia (MEG) – Elektroenkefalográfia (EEG) – Elektrokortikográfia (ECoG) – Kiváltott potenciálok

Funkcionális MRI (fMRI)

Pozitron emissziós tomográfia (PET)

Agyi vérkeringés vizsgálata

Az agykérgi tevékenység vizsgálata – Komputer-tomográfia (CT) – Mágneses rezonancia imaging (MRI) – Vérellátás, helyi anyagcsere intenzitása (fMRI, SPECT, PET)


A telepátiától a thalamocorticalis hálózatokig… H. Berger, 1924 E.D. Adrian és B. H. C. Matthews, 1934

Elektroenkefalográfia

species-függő spontán aktivitás hullámok sajátságai függenek az elvezetés helyétől és a szemek zártságától

EEG hullámformák EEG (µV)

EKG (mV)

„brain death” szinkronizáció: kis frekvencia, nagy amplitúdó deszinkronizáció: nagy frekvencia, kis amplitúdó

Az EKG tevékenység eredete Egy kis emlékeztető…

+

-

Az EEG tevékenység eredete EEG (µV)

EKG (mV)

sink

-

Kérgi piramis neuronokon kialakuló posztszinaptikus potenciálok Nem bejövő vagy itt generálódó akciós potenciálok

EEG

+ source

MEG

Az EEG frekvencia eredete

alfa ritmus: thalamus gamma ritmus: kérgi neuronok „saját frekvenciája”

Az EEG frekvencia eredete

Az agykérgi tevékenység vizsgálata

• Képalkotó eljárások (lokalizáció) – Komputer-tomográfia (CT) – Pozitron-emissziós tomográfia (PET) – Magmágneses rezonancia (NMR) – Vérellátás, helyi anyagcsere intenzitása


Kiváltott potenciálok „evoked potentials” (EP)

„event-related potentials” (ERP) - szomatoszenzoros - hallási (auditív) - látási (vizuális) -szinaptikus tevékenység -szenzoros pálya épsége

Mi az alvás?

• - a külvilággal való kapcsolat jellegének megváltozása (beszűkülése, de nem megszűnése!) • - alvás alatti külső ingerek jelentősége • - az ébrenlét „mértéke” a környezet iránti figyelem • - az alvás mélységének megítélése – ébreszthetőség – EEG

Az alvással kapcsolatos EEG változások

A REM alvás kialakulása

- gyors szemmozgások - paradox alvás deszinkronozált EEG, ébresztési küszöb emelkedett spontán ébredés gyakori általános izomtónus csökkenés mellett lokális rángások (ujjak, arc) - álomlátás gyakoribb, bizarrabb jellegű - vegetatív izgalmi tünetek - REM és SWS szakaszok váltakozása

Alvásigény és életkor

Alváselméletek • • • •

Miért kell aludni? Hogyan alakul ki az alvás? Miért és hogyan történik az ébredés? Hogyan történik az egyes stádiumok szabályozása?

• - Passzív elméletek: az alvás magyarázata az, hogy az éber állapotot fenntartó, döntően idegi eredetű hatások átmenetileg kikapcsolódnak

Alváselméletek • • • •

Miért kell aludni? Hogyan alakul ki az alvás? Miért és hogyan történik az ébredés? Hogyan történik az egyes stádiumok szabályozása?

• - Passzív elméletek: az alvás magyarázata az, hogy az éber állapotot fenntartó, döntően idegi eredetű hatások átmenetileg kikapcsolódnak • - Aktív elméletek: az alvást valamely, az éber állapot során (vagy az alvás alatt) termelődő és felhalmozódó (kémiai) faktor hozza létre (illetve tartja fent)

Alváselméletek

Milyen mechanizmusok felelősek az alvás és ébrenlét közti átmenetek szabályozásáért? „Process C” = circadian mechanizmus „Process S” = homeostatic mechanizmus

Cirkadián mechanizmusok Fény-sötétség változása: retina, tractus retinohypothalamicus Anterior hypothalamus: nucleus suprachiasmaticus (SCN)

(circadian ritmus fő magja; saját ritmus is)

Deafferentációs elmélet

Bremer (1930-as évek) A kéreg éber állapotának fenntartásához elegendő az érzékszervkből származó afferens információ

ébrenléti EEG

alvásra emlékeztető EEG

Retikuláris elmélet

A kéreg aktivitását az Aspecifikus Retikuláris Aktiváló Szisztéma (ARAS) tartja fent (zöld), melynek eredete a formatio reticularis (sárga) és a specifikus afferentáció kollaterálisai (kék). Kérgi aktivitás fokozhatja az éber állapotot fenntartó felszálló aktiválás intenzitását.

Az alvás-ébrenlétet szabályozó rendszerek Fény-sötétség változása: retina, tractus retinohypothalamicus Anterior hypothalamus: nucleus suprachiasmaticus (SCN)

(circadian ritmus fő magja; saját ritmus is) Ventrolateralis hypothalamus: nucleus preopticus ventrolateralis (VLPO) (GABA, galanin) – gátolja az agytörzsi aktiváló mechanizmusokat. Retikuláris aktivációs rendszer (RAS)

Retikuláris aktivációs rendszer •locus coeruleus • noradrenalin

•nucleus pedunculopontinus, nucleus laterodorsalis tegmentalis, bazális előagyi magvak •acetilkolin •raphe magvak •szerotonin •ventralis periaqueductalis szürkeállomány •dopamin •nucleus tuberomamillaris (hypothalamus) • hisztamin •lateralis hypothalamicus area •orexin, melanin-koncentráló hormon (MCH)

A RAS ventrális és dorsalis útvonala

Az alvás integrált szabályozása

Az alvás circadian jellege

Circadian (=24) – infradian (>24) – ultradian (<24) ritmusok Az egyes biológiai ritmusok viszonya (belső óra vagy belső órák?) Gyakorlati jelentőség (jet-lag, többműszakos dolgozók, szervek funkciójának megítélése)

Az alvás mint a külvilághoz való alkalmazkodás egy formája

Az alvás integrált szabályozása

Alvászavarok • Elsődleges alvászavarok (pl. insomnia, narcolepsia, REM viselkedési zavar) • Pszichés megbetegedések kísérő tünetei (pl. schizophrenia, depresszió, szenvedélybetegségek…) • Alvás-ébrenlétet befolyásoló szerek – Benzodiazepinek – Barbiturátok (GABAA agonisták) – Modafinil – Kannabinoidok, amfetaminok, koffein

Tanulás, emlékezet

Az agykéreg funkciói • - Specifikus érző működések – hallás – látás – szomatoszenzoros működés • Specifikus mozgató működések – szomatomotoros koordináció • Integratív funkciók

Az integratív agykérgi funkciók • Érző, mozgató vagy vegetatív működésekhez közvetlenül nem kapcsolódnak – alvás és ébrenlét – öntudat – beszéd, nyelv – gondolkodás, megértés, okság – tanulás, emlékezet – motiváció, viselkedés – emóciók • Filogenetikai jelentőség

Agykérgi funkciók lokalizációja

Integratív funkciók lokalizációja • • • • • • • •

specifikus központok ekvipotencialitás elve „distributed systems” „magasabb” érző és mozgató területek asszociációs mezők - 1. motoros működés - 2. emóciók, motiváció, emlékezet - 3. érzőműködés, beszédértés

Az idegtudomány leghíresebb betege…

John M. Harlow (1819-1907) Phineas Gage (1823-1860)

Beszédközpontok fasciculus arcuatus

bal oldal

szenzoros megértés mozgató

Információfeldolgozás Kommunikációs zavarok (aphasiák) - szenzoros (Wernicke) - motoros (Broca) - vezetéses (f. arcuatus) - globális (Wernicke & Broca) - amnéziás (Br. 47) Acalculia Amusia

Információfeldolgozás

• Tanulás = neuronhálózatok megváltozása külső hatásra (információszerzés) • Memória = információtárolás • Emlékezés = a külső hatás felidézése (információ előhívása) • Szelekció • Felejtés = információ törlése • Kapacitás = a tárolható információ mennyisége (az élet során az emberi tudaton átfolyó információ 1 %-a…)

Deklaratív memória, kognitív tanulás

Viselkedésmemória

Nem-asszociatív tanulás

Inger-specifikus Nem fáradás Nem adaptáció

Habituáció és szenzitizáció

Asszociatív tanulás

Klasszikus kondícionálás

Kapcsolási idő 0,5 s

Operáns tanulás

Kapcsolási idő 0,5 s

Motoros tanulás

Deklaratív memória, kognitív tanulás

Deklaratív memória részei 1.



Emlékezetkiesés (amnesia)

Emléknyomtárolás • - idegrendszeri plaszticitás • - hippocampus szerkezete • - hippocampus szerepe az emléknyom (engram) rögzülésében • - tartós tárolás pontos helye ismeretlen (kisagy?, kéreg?, amygdala?)

Neuronális „tanulás”

• - Hebb-elmélet • - modulátor hatások lehetséges szerepe • - long-term potentiation (LTP)

A Hebb-posztulátum „Ha az A sejt ismételten vagy folyamatosan részt vesz a B sejt aktiválásában, bizonyos növekedési folyamatok vagy metabolikus változások történnek az egyik vagy mindkét sejten, aminek következtében az A effektivitása a B sejt aktiválásában megnövekedik.” /Donald Hebb, 1949; „Hebb-posztulátum”/

Donald O. Hebb kanadai neuropszichológus 1904-1985

Az LTP mechanizmusa

Long Term Potentiation

EEG, alvás és ébrenlét

Recommend Documents