Az alvás-ébrenlét „központjai”

Az alvás idegi szabályozása I. arabok elképzelése az alvásról neurális és humorális elméletek passzív hipotézis - alapállapot az alvás – ébresztő központot kell keresni aktív hipotézis – alapállapot az ébrenlét, ez gátlódik – alvásközpontot kell keresni a passzív elméletet sok klasszikus adat támogatta Bremer átmetszései a 30-as években encephale isole – normál alvás-ébrenlét cerveau isole – alvásra és barbiturát hatásra emlékeztető orsók, 10-15 Hz  következtetés: az alvás oka a deafferentáció Magoun: a szenzoros input közvetve hat - a metszési síkok között ébresztő központ Moruzzi és Magoun, 1959, a hídi-középagyi tegmentumban mediálisan található formatio reticularis irtása ,  Scheibel és Scheibel, 1958 – anatómiai szubsztrátum Shute és Lewis, 1967 – kolinerg vetület 

Az alvás idegi szabályozása II. a passzív elmélet nem cáfolja az aktív hipotézist a paradox alvás egyértelműen alátámasztja intenzív kutatás az alvásközpont után alvásközpontok kritériumok: irtás, ingerlés, spontán aktivitás agytörzsi átmetszések hatása – midpontine pretrigeminal lézió, Batini 1959  anterior FR-ben erős aktiváló struktúra szenzoros input szerepe másodlagos a metszési sík alatt alvásközpont van tractus solitarius – Dell, 1963 összegyűjti a motoros és vegetatív területen létrejövő gátló hatásokat – adott szint után alvást okoz de: intenzív ingerlés paradox alvás szerű állapotot okoz de: vérnyomás esést is kivált – alvás ezért jöhet létre raphe – Jouvet, 1967 lézió méret arányos álmatlanságot okoz macskában PCPA hasonló hatású, 5-HTP visszahozza az alvást de: egysejt aktivitás – W > SWS > PS de: patkányban rövid hatás, macskában is elmúlik de: ismételt PCPA, fokozatos irtás, átmeneti zavar de: ingerlés analgéziát okoz, nem alvást

Az alvás idegi szabályozása III. talamusz a talamusz nem-specifikus magjainak (midline, intralaminar, reticular) lassú ingerlése – recruiting potenciálokat, előkészítő magatartást okoz (1942) Andersen és Anderson, 1968 – orsó mechanizmus vizsgálata: szinkronizáció = alvás generalizáció dorzális ARAS ág felértékelődik de: talamusz irtás csak az orsókat szünteti meg, az alvást és a delta aktivitást nem de: Karen Ann Quinlan: 1975 kardiopulmonáris arrest, 1976 gépről levéve, 1985 meghal - perzisztens vegetativ állapot – talamusz lézió, de ép agytörzs és bazális előagy, megtartott alvás-ébrenléti ritmus bazális előagy von Economo , 20-as évek, járványos agyvelő gyulladás (encephalitis lethargica) – nem spanyol nátha a lézió hatása helyfüggő Nauta (1946) patkányban reprodukálja (de: SCN!) Sterman és Clemente (1962) macskában alvás lecsökken, vagy fragmentálódik BRAC megtartott (teljesítmény, REM alvás) kis és nagy frekvenciájú ingerlés – alvás ,  hűtés, melegítés, ACh kristályok – Hernandez-Peon alvás alatt aktiválódó sejtek is vannak a területén

Jelenlegi állapot a mai elképzelések szerint a híd és középagy FR-ben, és más helyeken aktiváló struktúrák vannak – transzmitter rendszerek ,  a területek ingerlése ébrenlétre jellemző EEG mintázatot indukál a hatás a talamusz és a kéreg idegsejtjein jön létre a talamusznak két (inkább három) működési módja van – transzmissziós és oszcillációs az oszcilláció a retikuláris mag sejtek sajátságaiból és kapcsolatainkból következik ,  ha az aktiváló hatások csökkennek, a talamusz oszcillációs módba megy át – alvási orsók ha tovább csökkennek – lassú kérgi oszcilláció – összerendezheti a K-komplexeket (azonos vele?) és a talamikus delta aktivitást a transzmitter rendszerek mediátorainak sejtszintű hatásai átfednek  újabban „alvásközpontot’ is leírtak - VLPO 

------------------------------------

Agytörzsi átmetszések Gottesmann C., Prog. Neurobiol. 59 (1909): 1-54

Agytörzsi léziók Lindsley et al., Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 1 (1949): 475-486

ARAS Starzl, T.E., et al., J. Neurophysiol. 14 (1951): 461-477

Kérgi ACh felszabadulás atropine FR ingerlés Kanai, T. and Szerb et al., Nature 205 (1965): 80-82

A híd közepén végzett átmetszés

Bazális előagyi alvásközpont Constantin Alexander Economo Freiherr von San Serff was born in Braila, Romania, of wealthy aristocratic Greek parents. When he was one year old his family settled in Austrian Trieste, where he was brought up. Inspired by Cesare Lombroso's (1835-1909) Genius and Insanity (1864) he wanted to study medicine, but after his graduation from the Trieste Gymnasium in 1893, his father forced him to study engineering. However, after two years he was allowed to change to medicine. Before he obtained his doctorate at Vienna in 1901 he was as student demonstrator at the Histological Institute of Anton Gilbert Victor Ebner Ritter von Rosenstein (1842-1925) and also worked as an assistant in the physiological Institute of Siegmund Exner (1846-1926). Following graduation he spent one year in specialist training under Carl Wilhelm Hermann Nothnagel (1841-1905) at the university clinic in Vienna, then went to Paris where he worked for a year in psychiatry with Valentin Jacques Joseph Magnan (1835-1916) and in neurology with Pierre Marie (1853-1940). He visited Albrecht Bethe (1872-1954) – the father of Hans Albrecht Bethe, winner of the 1967 Nobel Prize in physics – in Strassburg, and Emil Kraepelin (1856-1926) in Munich. In 1906 he returned to the psychiatric clinic of Julius Wagner von Jauregg (1857-1940) and became his assistant. He also became a balloon pilot and, in 1908, one of the first Austrian airplane pilots. Being the holder of a field pilot certificate, he served as a pilot on the South Tyrol front during World War I, receiving several distinctions. In 1916 he was ordered back to Vienna to treat brain injuries in the clinic of Wagner von Jauregg and commenced his studies of encephalitis Constantin von Economo became associate professor of psychiatry and neurology in 1913, and in 1921 titular professor extraordinary. In 1920 he married a daughter of the Austrian general, Prince Alois von Schönburg-Hartenstein. In 1928 he turned down an offer to succeed Wagner-Jauregg as director of the Vienna Psychiatric and Neurological Clinic because he preferred to pursue his research work unhampered by administrative duties. In 1931 he became director of the newly organised brain research institute in connection with the psychiatric clinic, but died suddenly of heart disease - presumably a coronary, only few months after the institute had been founded. Constantin von Economo published 27 papers; including a book, on encephalitis lethargica. von Economo

Bazális előagyi ingerlés I.

Bazális előagyi ingerlés II.

Felszálló aktiváló rendszerek

Kolinerg pályák Butcher,L.L., Woolf,N.J., In: Alzheimer’s and Parkinson’s Diseases, Plenum, 1985

Az orexinek szerkezete preproorexin Samson,W.K., Resch,Z.T. Trends Endocrinol. Metab. 11:257-262, 2000

Kilduff,T.S., Peyron,C., TINS 23:359-365, 2000 Az orexinerg rendszer Kilduff,T.S., Peyron,C., TINS 23:359-365, 2000

Aktiváló területek magnocellular BF sytem (ACh, GABA, ?) midline and intralaminar nuclei (glu) posterior-lateral hypothalamus (HA, ORX) midbrain and pontine nuclei (NA, ACh, glu, 5-HT, DA)

A noradrenerg (NA) rendszer locus coeruleus area tegmentalis lateralis area tegm. lateralis Blumenfeld, H., Neuroanatomy through Clinical Cases, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, USA, 2002, Fig. 14..11

A szerotoninerg (5-HT) rendszer Blumenfeld, H., Neuroanatomy through Clinical Cases, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, USA, 2002, Fig. 14..12

A dopaminerg rendszer locus coeruleus Blumenfeld, H., Neuroanatomy through Clinical Cases, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, USA, 2002, Fig. 14..10

A hisztaminerg (HA) rendszer locus coeruleus Blumenfeld, H., Neuroanatomy through Clinical Cases, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, USA, 2002, Fig. 14..13

A kolinerg (ACh) rendszer septum medialis Broca fornix nucleus basalis nucl. pedunculopontinus et laterodorsalis tegmentinum nucl. laterodorsalis tegmentinum nucl. pedunculopontinus tegmentinum Blumenfeld, H., Neuroanatomy through Clinical Cases, Sinauer Associates Inc., Sunderland, MA, USA, 2002, Fig. 14..9

Talamo-kortikális kapcsolatok

A talamusz működési módjai

Ion csatornák I. +130 mV Eeq(Ca++) LVA (T) és HVA (N, P/Q) áramok +65 mV Eeq(Na+) gyors Na-csatorna perzisztens Na-csatorna 0 mV vegyes csatorna Ih (Na+ és K+) NyP -90 mV Eeq(Cl-) -100 mV Eeq(K+) delayed rectifier, M-áram, A-áram, AHP, leak

Ion csatornák II. Fig. 6.12, In : Fundamental Neuroscience (ed.: Zigmond, M.J. et al.), Academic Press, 1999

Kérgi piramissejt in vitro Buzsaki, G., and Traub, R.D., In: Epilepsy: A Comprehensive Textbook, Lippincott-Raven Publ., Philadelphia (1997):819-830

Talamikus sejt Ih IKG IKL 5-HT? NAβ K+ H2 Na+ A1 M? GABAB K+ A1 NA K+ McCormick,D.A. Prog. Neurobiol. 39:337-388, 1992 nyomán

Agykérgi piramissejt IAHP IKG IM 5-HT? NAβ K+ H2 IAHP M? 5-HT1A K+ GABAB A? IM IM 5-HT? K+ M? McCormick,D.A. Prog. Neurobiol. 39:337-388, 1992 nyomán

VLPO Br -0.3 Br -0.4 Br -0.8

VLPO és c-fos Lu J. et al., J.Neurosci. 22 (11) (2002):4568-4576 Saper C.B. et al., TINS 24 (2001):726

A VLPO vetületei Saper,C.B., et al., TINS, 24:726-731, 2001