Agykérgi lassú alvási oszcilláció vizsgálata epilepsziás betegben Csercsa Richárd PPKE-ITK december 16.

Célkitűzések: Lassú oszcilláció vizsgálatát lehetővé tévő program készítése Lassú alvási oszcilláció terjedő hullám tulajdonságának vizsgálata emberben Rövid háttér: Steriade és munkatársai kimutatták, hogy a lassú alvási oszcilláció alatt a kérgi idegsejtek ritmikus hiperpolarizációs és depolarizációs fázisokat mutatnak macskában A hiperpolarizációs fázisban a neuronok inaktívak, míg a depolarizációs fázisban akciós potenciálokat generálnak A kemény agyburok alá beültetett elektródahálóval vizsgáltuk epilepsziás páciensben lassú hullámú alvás alatt annak tulajdonságait (korábban krónikusan beültetett multielektróddal a lassú alvási oszcilláció fázisa és a kérgi multiunit aktivitás közötti kapcsolatot)

Elektródaháló

Lassú alvási oszcilláció (0.1-2Hz) Felszín pozitív, mély negatív potenciál: depolarizációs fázis Felszín negatív, mély pozitív potenciál: hiperpolarizációs fázis Depolarizációs fázis: gyors oszcilláció és sejttevékenység nő Hiperpolarizációs fázis: gyors oszcilláció és sejttevékenység csökken Macska Ember mély felszín mély intracell. hiperpol.depol. hiperpol. depol.

K-komplexek „Némileg változatos előfordulású gyors tüzelések, melyek leggyakrabban magas feszültségű két fázisos lassú hullámból állnak, gyakran alvási orsók kíséretében” (A glossary of terms most commonly used by clinical electroencephalographers, 1974) Lassú oszcilláció periódusát jelzik Az epileptikus EEG spike-ok előfutárai

Detekció 1. Negatív nulla-átmenetet 300 ms-mal követő pozitív nulla-átmenet, 2. A két nulla-átmenet közötti negatív csúcs -80 μV-nál alacsonyabb feszültség-értékkel, μV-nál nagyobb csúcstól-csúcsig amplitúdó. Az alvás mélyülésével egyre gyakoribb a lassú oszcilláció detektálása. M. Massimini, The Journal of Neuroscience, 2004

Terjedő hullám Detekció-sűrűség térkép Átlagos késés térkép Eredet-sűrűség térkép Áramvonal térkép

Lassú alvási oszcilláció - alvásigény Alvásmegvonás tünetei hasonlítanak a frontális kéreg sérüléseinek tüneteire. Alvásmegvonás után a lassú hullámok aktivitása a frontális részen a legnagyobb.

Detekció b) 32-dimenziós klaszterezés (CEM) a) Csúcs-detekció

CEM algoritmus a sejt ms b sejt ms a sejt átlag ms b sejt átlag ms Unit paraméterek beállítása (A, B, C) Paraméterek szerinti klaszterezés A=X, B=Y, C=Z

Átlagérték-térkép

Eredmények Eredet térkép Átlagos késés térkép

Összefoglalás: Sikeresen elkészítettük a lassú oszcilláció vizsgálatát lehetővé tévő programot Kimutattuk, hogy emberben, mély alvásban a lassú oszcilláció lefutása hasonló, mint macskában Kimutattuk a lassú oszcilláció terjedő hullám természetét További teendők: A lassú hullámok leggyakoribb terjedési útvonalának feltérképezése A K-komplexek és az epilepszia közötti kapcsolat vizsgálata