19.04.2014 Views

Az alvás neurofiziológiája, szabályozása és funkciói

Az alvás neurofiziológiája, szabályozása és funkciói

Az alvás neurofiziológiája, szabályozása és funkciói

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!

Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.

<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong><strong>neurofiziológiája</strong>,<strong>szabályozása</strong><strong>és</strong> <strong>funkciói</strong>Halász P


Bits of Sleep, Borbely,A. et al., 1998


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>periódusok előfordulás 24 órásnapon belül különböző életkorokbanUjszülött1 éves4 éves1O évesFelnőtt18 24 6 12 18


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> ontogeneziseÓrákREMTeljes <strong>alvás</strong>időÉberTeljes <strong>alvás</strong>Nap hónap hónap évekUjszülöttek csecsemők gyermekek serdülők felnőttek idősekRoffwarg, Muzzio and Dement (1966)


<strong>Az</strong> orexinek a lateralis hypothalamusbanképződnek


<strong>Az</strong> orexinerg rendszerKilduff,T.S., Peyron,C., TINS 23:359-365, 2000


Orexinek <strong>és</strong> REM• Kutya narcolepsiában szisztémásan adotthypocretin-1 REM <strong>alvás</strong> csökken<strong>és</strong>t okozdózisfüggő módon csökken a cataplexia .• Ismételt adás: az éber <strong>és</strong> <strong>alvás</strong>i periódusokstabilizálódnak, megszűnt a cataplexia több napraolyan állatoknál, amelyeket előzőleg nem sikerülttünetmentessé tenni.• (John 2001).


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> aktiv folyamat• A basalis előagy ingerl<strong>és</strong>e NREM <strong>alvás</strong>tindukál• <strong>Az</strong> elülső hypothalamus kárositásainsomniát okoz• REM <strong>alvás</strong> kiváltható az agytörzs cholinergingerl<strong>és</strong>ével


Lassu hullámu <strong>alvás</strong>t indukáló strukturákW1: To_dsws.1.SERIES_1200010000-1000-2000170 172 174 176 178 180 182 184 186 188Frontobasalcortexanteriorhypothalamusnucleus ofthe solitarii tract


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>indukáló VPLOA VLPO vetületeiSaper,C.B., et al., TINS, 24:726-731, 2001


Alvás – ébrenlét reciprok antagonista viszonya<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>-ébrenlét kapcsolóSaper,C.B., et al., TINS, 24:726-731, 2001AlvásÉberség


<strong>Az</strong> EEG különböző <strong>alvás</strong> stádiumokbanAwake2. stage1. stage3. stageREM4. Stage


A NREM-ben involvált agyi funkciók• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i orsózás a thalamo-corticális rendszer„bursting” üzemmódjával korrelál : Váltakozógátlás <strong>és</strong> izgalom során a szenzoros információfolyam megszakadást szenved• A fázisos GABA-erg gátlást a thalamikusretikuláris magvak szolgáltatják• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i oscilláció jellege (orsók vagy delták) athalamikus átkapcsoló sejtek polaritásviszonyaitól függ


<strong>Az</strong> NREM <strong>alvás</strong> EEG jelenségeitmeghatározó thalamo-corticális hálózat


Oszcilláció a thalamo-cortikális rendszer két üzemmódja közöttBursting - módTonusos tüzel<strong>és</strong>AlvásCsökkentvérátáramlás ill.desaktiváció(disfacilitáció)a kéregben(TCD,SPECT,fMR)Éberség


NREM SLEEP•Thalamo-corticcal system inbursting mode• Sensory inflow interrupted• Arousal by sensory stimuliSame system,sameworking modeABSENCE• Thalamo-cortical system infacilitated bursting mode• Sensory inflow interrupted• Inhibitory effect of sensorystimulation• Promotional effect of fallingasleep„Epilepsy and sleep are bedfellows”Steriade


A thalamo-corticális <strong>és</strong> acholinerg arousal rendszer interakciójaSteriade et al 1992


A szignifikánsan alacsonyabb CBF-el jellemzett területekNREM-ben: agytörzs, thalamus, basalis ganglionok, orbitofrontális cortex, elülsőcinguláris cortex, precuneus <strong>és</strong> a jobb mesio-temporális area. Nature 383:163-166 (1996).


A REM <strong>alvás</strong>ban szerepet játszó agyimehanizmusok• <strong>Az</strong> agy aktivált míg a szenzoros beáramlás <strong>és</strong> amotoros output gátolt – „paradox <strong>alvás</strong>”• EEG hasonló a 1 NREM stádiuméhoz• <strong>Az</strong> agyi vérátfolyás <strong>és</strong> hőmérséklet magasabb mintébren• Kiváltott válaszok hasonlók az éber állapothoz• A vázizomzat, kivéve a diphragmát <strong>és</strong> azoculomotoros rendszert, tónusvesztett


Schematic illustration of presenthypothesis regarding atoniamechanisms during REM sleep.It is assumed that during REM sleep,neurons of the nucleusreticularis pontis oralis(stippled area in top section)exert an excitatory influence viathe lateral tegmentoreticulartract on neurons in the medulla(stippled area in middle section),which in turn exert a generalizedinhibition on spinal motoneuronsvia the ventrolateral reticulospinaltract. Abbreviations: AF, anteriorfuniculus; DLF, dorsolateralfuniculus; FTG, gigantocellulartegmental field; Gc, n. reticularisgigantocellularis; IO, inferiorolivary complex; LC, n.locus coeruleus; Mc, n. reticularismagnocellularis; Pc, n. reticularisparvocellularis; Rtp, n. reticularistegmenti pontis; VLF, ventolateralfuniculus.


A REM <strong>alvás</strong>ban szerepet játszó agyimehanizmusok• Nystagmus-szerű gyors szemmozgások <strong>és</strong>mioklónusos rángások az arcban <strong>és</strong>végtagokban, periodikus megjelen<strong>és</strong>sel(fázisos aktivitás)• A szivritmus <strong>és</strong> a légz<strong>és</strong> egyenetlen afázisos aktivitás alatt• Penis <strong>és</strong> clitoris erekció függetlenül azálmok szexuális tartalmától


Basalis előagyi strukturák amelyek a REM alattierekciót szabályozzákSchmidt MH et al. Sleep. 1999;22(4):409-18.


A REM <strong>alvás</strong>ban szerepet játszó agyimehanizmusok• A REM <strong>és</strong> az éber állapot különbségei:1. A locus coeruleus adrenerg <strong>és</strong> a raphemagvak serotoninerg (aminerg) befolyásahiányzik2. A motoros output gátolt (a leszálló,glycin által közvetitett, motoneurongátlása révén)


A REM <strong>alvás</strong>ban szerepet játszó agyimehanizmusok• REM <strong>alvás</strong>ból ébredve az alvók 85%-a álmokrólszámol be• <strong>Az</strong> állatok REM <strong>alvás</strong>át megelőzik <strong>és</strong> kisérik aponto-geniculo-occipitális (PGO) tüskék• A ritmikus theta aktivitás a hippocampusbanamely hasonló az éber állapotban ugyanitt <strong>és</strong>zleltthetához –emberben?


A tudatállapotok neurokémiája


A REM <strong>alvás</strong>ban szerepet játszó agyimehanizmusok• A REM <strong>alvás</strong>ért felelős struktúrák a pons laterálistegmentális régiójában vannak a locus coeruleustól lefelé• <strong>Az</strong> itt elhelyezkedő neuron populáció a REM alatt mutatkisül<strong>és</strong>eket (REM-on neurons) <strong>és</strong> csendes éber állapotban• Ezen neuronok cholinerg ingerl<strong>és</strong>e kiváltja a REM <strong>alvás</strong>t• A PGO kisül<strong>és</strong>ek eredete ugyanezen struktúrákban van(PPT-LDT)A kisül<strong>és</strong> mintázat azonos a PGO kisül<strong>és</strong>i mintázatával <strong>és</strong>az ingerl<strong>és</strong>ük kiváltja, sért<strong>és</strong>ük elnyomja a PGO-t


Ponto-geniculo-occipitális occipitális aktivitás mint azálomélmények inputjaHobson et al. Neuroreport 1998;9(3):R1-R14.


Agytörzsi átmetsz<strong>és</strong>ek <strong>és</strong> a REM <strong>alvás</strong>(Jouvet 1972-94)Motor VPyramidal TractGigantocellular Pontis Cauoalis Pontis Oralis


Agyi területek amelyek vérátfolyása szignifikánsan növekedik REM <strong>alvás</strong>ban:pons, thalamus, amygdaloid complex, elülső cinguláris cortex <strong>és</strong> a jobb parietallebeny.Maquet et al. Nature 383:163-166 (1996).


The ventral route of dreaming (through thedopaminergic mesolimbic pathway) Solms 2000


Hobson and McCarley (1977)„Activation-synthesis” model of dreaming: activation of pontinestructures during REM sleep stimulate brain from within.Information projected onto limbic and forebrain strructuresrecuperate memory, construct the dream story and activateemotionsCognitive features of dreaming:• loss of directed thoughts• loss of logical reasoning• poor memory within and after the dreamPhysiology corresponding to these features:• selective activation of brain structures underlying emotion andperception• selective inhibition of brain structures underlying causal thinkingand self-awareness,


Cerebral areas where CBF is significantly elevated in REM sleep:pons, thalami, amygdaloid complexes, anterior cingulate cortexand right parietal lobule.Maquet et al. Nature 383:163-166 (1996).


The 110 published cases of loss of dreaming due tofocal forebrain pathology fall into two anatomicalgroups (Solms 2000)


Dreams does not occur without the participation ofcertain cortical areas, and may occur without REM stateexecutive structures (Solms 2000)The condition of the cortical mantle is moresuitable for dreaming in REM state comparedto NREM sleep stateREM: activated cortical stateNREM: works against mental activity


Dream between neuroscience and psychoanalysisPsychoanalytic view:: dreams develop from psychologicalreasons having only secondary impact on body functions. Usingdream as tools to achieve transformation of the dreamer’s personalitythrough interpretation.Psychobiological view: dreams are byproducts reflecting inneractivation periods of the cortex (self-activated brain).An alternative biological interpretation: dreams reflect theworking mode of REM sleep, and develops late in the phylogenesis,but are executed paradoxically by ancient brainstem structures.Solving this paradoxon we can assume that REM sleep and itsmentation, the dreams, are not phylogenetically new products, butremnants of a phylogenetically ancient consciousness, the remnant ofthe rudimenter animal consciousness.


HOMEOSTATIKUSULTRADIÁNALVÁSSZABÁLYOZÁSAROUSALVEZÉRELTCIRCADIÁN


HOMEOSTATIKUSULTRADIÁNALVÁSSZABÁLYOZÁSAROUSALVEZÉRELTCIRCADIÁN


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> homeostatikus <strong>szabályozása</strong>• <strong>Az</strong> NREM <strong>alvás</strong> mélysége (amit a deltapower mennyisége tükröz) az előzetesentöltött éberség hosszával arányos (Borbély1982)• „Két folyamat” <strong>alvás</strong> regulációs elmélet(Borbély et al 1980-86): az <strong>alvás</strong>t a homestatikusbefolyások irányitják <strong>és</strong> az <strong>alvás</strong>- ébrenlétk<strong>és</strong>zség ritmikus váltakozása „kapuzza”


A homestatikus szabályozás (Borbély et al 1990)


A „Két-folyamat” modell (Borbély <strong>és</strong> mtsai )Sleep-wake cycleawake sleep awake sleepSleep deprivationawakesleep„The level of sleep propensityis determined bythe linear interaction betweenthe level of homeo-static need of sleep (S) andthe arousal threshold (C).Shaded areas reflectthe intensity of sleepquantified by EEG powerin the delta band”.


A lehetséges <strong>alvás</strong>faktorok listájaSleep factor Compounds/chemicalMechanism of action First referencestructureS-factormuramyl peptides, → IL-1β ↔ TNFα Pappenheimer et al,glutamic acid, ↓ ↓ 1967alanine,PGD-D2 basaldiaminopimelic acid forebrain?SPS (sleep promotingsubstance)uridineoxidized glutathione→ GABA-A ↑→ NMDA ↓Inoue, 1986adenosine purine A1→ Ach neurons ↓ Haulica et al, 1973A2→ basal forebrainhypnogenic region↑PGD-D2 A2A→ Hth POA→ n. Ueno et al, 1982tuberomammilaris H↓oleamidefatty acidallosteric modulation: Lerner et al, 1994(cerebrodiene)5-HT2, 7, GABA-A,metab ofanandamide↓


Számos laboratóriumban, sokoldalúandokumentált <strong>alvás</strong>t fokozó endogén anyagok1. Adenozin• Prostaglandin D2 (PGD2)• Growth hormone-releasing hormon(GHRH)• Interleukin-1 <strong>és</strong> egyéb növeked<strong>és</strong>ifaktorok


HOMEOSTATIKUSULTRADIÁNALVÁSSZABÁLYOZÁSAROUSALVEZÉRELTCIRCADIÁN


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> circadián <strong>szabályozása</strong>• <strong>Az</strong> agyon belüli pacemaker (experimentálisszemélyek megtartották a saját (kissé módositott)circadian ritmusukat az időtagoló információktóltartós deprivációban is (Aschoff 1965-67, Wever 1979,Strogatz et al1986)• A belső pacemaker a nucleus suprachiasmatis(pusztitása kárositja, reimplantaciója visszaállitjaaz <strong>alvás</strong>-ébrenlét ritmust patkányban - Moore, Eichler1972, Klein et al 1991)


A nucleus suprachiasmatis a circadian ritmusanatómiai szubsztrátuma


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> circadián <strong>szabályozása</strong>• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>periódus időzit<strong>és</strong>ét a melatoninszabályozza, amit a corpus pineale választki (szekreciója független az <strong>alvás</strong>tól, a sötétperiódus határozza meg <strong>és</strong> kiválasztásavilágosban felfüggesztett)• A melatonin hatást gyakorol a nucleussuprachiasmatisra (melatonin receptorok)


HOMEOSTATIKUSULTRADIÁNALVÁSSZABÁLYOZÁSAROUSALVEZÉRELTCIRCADIÁN


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> ultradián <strong>szabályozása</strong>• <strong>Az</strong> NREM <strong>és</strong> REM váltakozását az agytörzsicholinerg <strong>és</strong> aminerg neuron csoportok reciprokinterakciója szabályozza (McCarley,Hobson 1975,McCarley, Massaquoi 1992)• A thalamocorticalis sznkronizáló rendszer <strong>és</strong> azagytörzsi cholinerg deszinkronizáló (arousal)rendszer szintén reciprok antagonista módonmüködik (Steriade et al, 1992)


HOBSON <strong>és</strong>MACCARLEY (1975):RECIPROk-INTERAKCIÓS MO-DELJE<strong>Az</strong> aminergic REM-offSejtek beszüntetik atüzel<strong>és</strong>t, ami a cholinergREM-on sejtekdizinhibitiójáteredményezi,ami kérgi aktivációteredményez


A nappali aluszékonyság <strong>neurofiziológiája</strong>BRAC-ra utaló adatok:-Frontális theta spectrum növeked<strong>és</strong>e 72-120 percenként(Manseau <strong>és</strong> Broughton 1983-84)-Vizuális éberségi testekben hasonló periodicitás(Busby <strong>és</strong> Broughton 1983, Orr <strong>és</strong> mtsai 1974)-Pupillometriás mér<strong>és</strong>ek: 90-120 perces oscilláció (Lavie 1979)-El<strong>alvás</strong>k<strong>és</strong>zségben 90-120 perces periodicitás(Lavie <strong>és</strong> Scherson 1981)Pathológiás adatok:-Narcolepsiás <strong>alvás</strong> rohamok periodicitása(Passouant <strong>és</strong> mtsai 1969, Schulz 1985)- Absence rohamok periodicitása (Broughton 1985)


A nappali aluszékonyság <strong>neurofiziológiája</strong>Alvásk<strong>és</strong>zség –<strong>alvás</strong>k<strong>és</strong>ztet<strong>és</strong>(NREM – REM)ÁlmosságAluszékonyságAlvásinerciaHiperszomniaÉberség fenntartásánakk<strong>és</strong>zsége <strong>és</strong> zavaraCsökkent éberségAlvásÉberség


A nappali aluszékonyság <strong>neurofiziológiája</strong><strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>k<strong>és</strong>zséget befolyásoló fiziológiástényezők:<strong>Az</strong> előzetesen <strong>alvás</strong>sal töltött idő(homeostatikus tényező)Napszak-„<strong>alvás</strong>kapuk”- „az <strong>alvás</strong> tiltott zónája”- BRAC


A nappali aluszékonyság <strong>neurofiziológiája</strong>MSLT napszaki ingadozása fiatal () <strong>és</strong> felnőtt ( )csoportban


A nappali aluszékonyság <strong>neurofiziológiája</strong><strong>Az</strong> álmosság (term<strong>és</strong>zetes – AD utáni – kóros)NeuropszichológiájaReverzibilis frontálisszindr.-Verbális fluencia- Nonverbálistervez<strong>és</strong>- Originalitás- Szelektiv figyelem- Komplex okfejt<strong>és</strong>Szomatikus tünetei-Légz<strong>és</strong> lassul-Paraszimp. tónus nő-Szimp tónus csökken-Miosis-Szivritmus csökken-Tensió csökken-Pásztázó szemmozg.csökken-Lassu szemmozg.nő-Bőr elektr. vezetőképességnő-Testhő csökkenElektrofiziológiája-Alpha kiterjed<strong>és</strong>,majd alpha-csillap.-mikro<strong>alvás</strong>ok-power spectrum-lassu tartománynő-P300 latencia nő- ampl. csökken


Átmenetek az egyes <strong>alvás</strong>stádiumokközöttÉBER21REM 3 NREMMahowald et al 19921. Ébred<strong>és</strong>i zavarok2. A, REMfragmentumokB, REMmagatartászavarC, Éber álmokD, Delirium3. A, Status dissociatusB, Parasomniaátfed<strong>és</strong>


<strong>Az</strong> „állapot”(state) koncepció• Egyes agyi (<strong>és</strong> somatikus) alrendszerek müköd<strong>és</strong>eegymással összehangolt módon történik.• A müköd<strong>és</strong>ek bizonyos csoportjai egyszerremanifestálódnak, míg más müköd<strong>és</strong>ek ua.gátlás alatt állnak.Müköd<strong>és</strong>mintázatok, müköd<strong>és</strong>együttállások jellemeznekegy-egy állapotot.• <strong>Az</strong> állapotok ua. időlegesek, spontán, vagy környezetiváltozásokkal kapcsolatban, váltják egymást.•<strong>Az</strong> „állapotok” eredetileg magatartás-állapotok voltak,melyek mögötti fiziológiai összefügg<strong>és</strong>ek k<strong>és</strong>őbb derültek ki


REM magatartászavarAlapja: REM <strong>alvás</strong> izomatónia nélkül (SCHENCKet al. Sleep Res., 1985; 14: 208.)• Neuronveszt<strong>és</strong> a locus coeruleusban <strong>és</strong> asubstantia nigraban; mesopontinneuronszámnöveked<strong>és</strong> (SCHENK et al 1997)• Rigorral járó betegségek előfutára <strong>és</strong>kísérője:• Parkinson kórban 50% (Miyamoto et al 2001.)• Multisystemás atrophiában 90%• Progressiv supranuclearis bénulásban 85-90%Montplaisir et al 2002., Naseida et al. 1998


REM disszociációs jelenségekAlvás:Alvásroham, <strong>alvás</strong>kezdeti REMAktív corticalis működ<strong>és</strong> (álmodás):Hypnagóg hallucinatiókHarántcsíkolt izomzat tónusveszt<strong>és</strong>e:CataplexiaAlvási paralysis


HOMEOSTATIKUSULTRADIÁNALVÁSSZABÁLYOZÁSAROUSALVEZÉRELTCIRCADIÁN


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> mikrostrukturája“Les phases d’activation transitoire spontanées”Schieber et al 1971 Minden 4-5 percben, 50-100 alkalommal egyéjszaka <strong>Az</strong>onos azokkal az ébred<strong>és</strong>i ingadozásokkalamelyeket szenzoros ingerekkel előhivhatunk Előfordulási gyakorisága negativ összefügg<strong>és</strong>tmutat az <strong>alvás</strong> mélységével <strong>és</strong> a legmagasabbREM-ben Frekvenciájuk estétől reggelig nő


A PAT-ok átlagos számai 10 percenként 6eg<strong>és</strong>zséges személyben az éjszaka folyamán(Scheiber et al 1971)


Szinkronizációs tipusú mikroébred<strong>és</strong>F4 G2T4 G2P4 G2O2 G2F3 G2T3 G2P3 G2O1 G2Cz G2aECG1+ ECG1-EMG1+ EMG1-240 µV1 secF4 G2T4 G2P4 G2O2 G2F3 G2T3 G2P3 G2O1 G2Deszinkronizációs tipusú mikroébred<strong>és</strong>bCz G2ECG1+ ECG1-EMG1+ EMG1-150 µV1 sec


Alvásbeli ciklikus változékonyságA AA A


A tónusos (kémiai) <strong>és</strong> fázisos(mikro-ébred<strong>és</strong>)<strong>alvás</strong>szabályozási tényezők együtthatása az <strong>alvás</strong>ciklusokbanMikro-ébred<strong>és</strong>ek :<strong>alvás</strong>i szinkronizációtipusúak,ritkákMikroébred<strong>és</strong>ek:deszinkronizációs tipusuak.gyakoriakHalász, 1982


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> mikrostrukturájaSzerepe az <strong>alvás</strong>szabályozásban <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>folyamatot a homestatikus <strong>és</strong> circadiánbefolyások szabályozzák ahogy ezt a Borbély-féle„Két folyamat” modell leirja Egy további szabályozó tényező a külső ébresztőbefolyás amelynek <strong>alvás</strong>t elősegitő szerepe van az<strong>alvás</strong>ciklusok leszálló, míg ébresztő szerepe aleszálló szárakon <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> első r<strong>és</strong>ze jobban előre programozott,míg az utoló r<strong>és</strong>ze már jobban a külső <strong>és</strong> belsőébresztő befolyások hatása alatt áll


Ébred<strong>és</strong>i zavarok (kóros ébred<strong>és</strong>)Három „kórállapot”:1, Felretten<strong>és</strong> (sleep terror – pavor -succubus)2, Alvajárás (somnambulizmus)3, Ébred<strong>és</strong> zavartsággalPubertás elött kezdődnek, fiatal felnőttkorbanleggyakoribbakA pathológiás ébred<strong>és</strong> jellemzői:- zavartság, desorientáció - automatikus magatartás -- külső ingerekre kev<strong>és</strong>sé - rosszul ébreszthetőkreagálnak - nincs álomszerű emlékük- retrográd amnesia


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> <strong>funkciói</strong>Van-e funkciója?NREM:A fehérjék felépit<strong>és</strong>e/regenerációjaMemoria konszolidáció (hippocampocorticálisdialogus)Frontális kognitiv funkciók regenerációjaREM:Pszich<strong>és</strong> elaborációKorai agyfejlőd<strong>és</strong> – genetikai programmegvalósitása<strong>Az</strong> éberség térhóditása


<strong>Az</strong> NREM <strong>alvás</strong> afrontális kognitivtevékenységekregenerációjátszolgálja?


A NEM <strong>alvás</strong> az előzetes éberség tartamától füg• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i delta aktivitásmennyiségét az előzetesenébren töltött idő határozzameg (Tobler <strong>és</strong> Borbély, Tobler <strong>és</strong> Jaggi1987, Huber <strong>és</strong> mtsai 2000)• <strong>Az</strong> EEG lassú hullámtevékenysége (0.75 - 4.0 Hz) aNREM <strong>alvás</strong> intenzitásának jómérőszáma


A lassú hullámu (NREM) <strong>alvás</strong> (LHA) homeostatikusszabályozás alatt áll (Borbély 1982)Alvás-ébrenlét ciklus<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>k<strong>és</strong>zség szintjéta homeostatikus igényéber<strong>alvás</strong>éber<strong>alvás</strong>(S) <strong>és</strong> a circadiánk<strong>és</strong>zség (C) interakciójahatározza meg. Asatirozott területek az<strong>alvás</strong> intenzitásáttükrözik, amit az EEGAlvásmegvonás<strong>alvás</strong>delta sáv teljesitményehatároz meg


• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i delta aktivitás mennyiségét azelőzetesen ébren töltött idő határozza meg(Tobler <strong>és</strong> Borbély, Tobler <strong>és</strong> Jaggi 1987, Huber <strong>és</strong> mtsai 2000)• A delta aktivitás <strong>alvás</strong>deprivációt követőenmegnövekszik (Borbély 1981)Mindez azt sugallja, hogy a deltatevékenység <strong>alvás</strong> alatt zajlóhelyreállitó folyamatot tükröz !!


Hol zajlik mindez ? <strong>és</strong> mi regenerálódik ?• <strong>Az</strong> NREM <strong>alvás</strong> delta tevékenysége frontális dominanciátmutat (Werth <strong>és</strong> mtsa 1990) ami <strong>alvás</strong>depriváció után növekszik(Cajochen <strong>és</strong> mtsai 1999) <strong>és</strong> baloldali dominanciájú(Achermann <strong>és</strong> mtsai 2001)• Feltételezhető, hogy ez a frontális kéreg nagyobb deficitvulnerabilitását, ennek megfelelően nagyobb regenerációsigényét tükrözi• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i lassú tevékenység nemcsak oro-caudálisan, hanem máslokalizációban <strong>és</strong> a féltekék között is használat függő módon,jelentősen aszimmetriás lehet (Goldstein <strong>és</strong> mttsai 1972,Mukhametov 1974, Roth <strong>és</strong> mtsai 1999, Kattler <strong>és</strong> mtsai 1994)


A lokális, használat-függő <strong>alvás</strong> evidenciáiBorbély <strong>és</strong> Achermann 1999


A frontális kognitiv tevékenység <strong>alvás</strong>függő regenerációtigényel?• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i delta tevékenység lokalis növeked<strong>és</strong>t mutathasználat függő módon az igénybevett funkciókortikális reprezentációjának megfelelően (Ghilardi <strong>és</strong>mtsai 2000, Huber <strong>és</strong> mtsai 2004)• A kognitiv igénybevétel növeli a prefrontalis <strong>alvás</strong>idelta tevékenységet (Anderson <strong>és</strong> Horne 2003)• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>depriváció frontális jellegű kognitiv deficittüneteket eredményez (Horne 1993, Gottselig <strong>és</strong> mtsai 2004)• Magasabb kortikális funkciókat tükröző tesztekteljesitmény értéke éjszakai r<strong>és</strong>zleges <strong>alvás</strong>deprivációután romlik <strong>és</strong> <strong>alvás</strong>pótlással javul (Sallinen <strong>és</strong> mtsai 2004)


Életkori változások a frontális <strong>alvás</strong>függő delta tevékenységbenpárhuzamosak a kognitiv teljesitmény fejlőd<strong>és</strong>ével/dekadálásával• Gyermekkorban az <strong>alvás</strong>i delta tevékenység nagyobbmérvű <strong>és</strong> meredekebben cseng le az <strong>alvás</strong> folyamán minta k<strong>és</strong>őbbi életkorokban (Darchia <strong>és</strong> mtsai 2004)• Időskorban az <strong>alvás</strong>i delta mennyisége <strong>és</strong> az elsőciklusokban mutatkozó kiemelkedő teljesitmény csökken(Landolt <strong>és</strong> mtsai 1996, Landolt <strong>és</strong> Borbély 2001)• <strong>Az</strong> AD utánozza öregkorban tapasztalható mentálisdekadáció prefrontalis tüneteit (Harrison <strong>és</strong> mtsai2000)• A frontális <strong>alvás</strong>i delta delta növeked<strong>és</strong> AD-ra elmaradidőskorban (Münch <strong>és</strong> mtsai 2004)


Alvásdepriváció utáni rebound


<strong>Az</strong> <strong>alvás</strong> erősiti kortikális - szubkortikáliskapcsolatokatH2O15O PET vizsgálat (Arora <strong>és</strong> mtsai2004)


A lassu hullámu (NREM) <strong>alvás</strong>t kárositó <strong>alvás</strong>betegségek <strong>és</strong> afrontális atrophiák rontják a frontális kognitiv teljesitményt• Insomnia rontja a munkamemóriát (Hauri 1997, Boufidis <strong>és</strong>mtsai 2004), elsősorban idős korban (Haimov <strong>és</strong> mtsai 2004,Rayman <strong>és</strong> mtsai 2004)• <strong>Az</strong> OSAS rontja a frontális kognitiv teljesitményt (Ilioudi <strong>és</strong> mtsai2004, Grunstein <strong>és</strong> mtsai 2004),• SPECT vizsgálatok frontális hypometabolizmust(Köves <strong>és</strong> mtsai 2003,Puertas <strong>és</strong> mtsai 2004)• Alkoholizmusban <strong>és</strong> Alzheimer kórban a K-komplexusok (deltaanalóg) amplitudója <strong>és</strong> kiválthatósága csökken (Colrain <strong>és</strong> Crowley2002)•


• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i delta tevékenység (<strong>és</strong> az<strong>alvás</strong>i orsózás is) a thalamocortikálisrendszer terméke, amely <strong>alvás</strong>ban azéber folyamatosHonnan származik az <strong>alvás</strong>függő deltatevékenység ?ingerületátviteli módból”bursting”munkamódba vált•<strong>Az</strong> EEG teljesitmény sürűség a sigma <strong>és</strong> adelta sávban negativ összefügg<strong>és</strong>t mutat afunkcionális (butanol) PET-el mérhetővérátáramlással a thalamocortikálisrendszer strukturáiban (Maquet <strong>és</strong> mtsai 1997, Dang-Vu 2004)


Emlékezeti konszolidáció<strong>Az</strong> emlékezeti konszolidáció két lépcsős modellje , Buzsáki,1989Időbeli összerendeződ<strong>és</strong> ahippocampális fodrok <strong>és</strong> aneocortikális <strong>alvás</strong>i orsók között(Siapas & Wilson, 1998; Sirota etal, 2003 Clemens et al,2007 )Tanulás-függő orsófokozódás(Meier-Koll et al., 1999, Gais et al,2002)


AZ ALVÁS ALATTI VERBÁLIS EMLÉKEZETI MEGŐRZÉS ÉS AZALVÁSI ORSÓK SZÁMA KÖZTI KORRELÁCIÓK TOPOGRAFIKUSTÉRKÉPEr-értékekFp1 Fpz Fp2F7 F3 Fz F4 F8T3 C3 Cz C4 T4T5 P3 Pz P4 T6O1 Oz O20.750.70.650.60.550.50.450.40.350.30.250.20.150.10.050-0.05-0.1p-értékekFp1 Fpz Fp2F7 F3 Fz F4 F8T3 C3 Cz C4 T4T5 P3 Pz P4 T6O1 Oz O20.00060.00200.00420.00870.01260.02610.05090.11220.23260.48221Clemens 2004* A korrelációk életkori kontrollja mellett


A Raven intelligencia <strong>és</strong> agyors orsók összefügg<strong>és</strong>eBódizs 2004


Összefoglalás• <strong>Az</strong> <strong>alvás</strong>i delta tevékenység homeostatikus viselked<strong>és</strong>eNREM <strong>alvás</strong> alatt zajló frontális recuperációs folyamatra utal• Alvásdepiváció (AD) <strong>és</strong> <strong>alvás</strong>fosztó hatásu megbeteged<strong>és</strong>ek,ill.frontális kortikális atrophia rontják a kognitiv teljesitményt<strong>és</strong> ilyenkor a frontális delta mennyisége <strong>és</strong> AD utáni reboundjais csökken<strong>Az</strong> LHA funkciója a kognitivtevékenység regenerációja?•A kognitiv teljesitmény az <strong>alvás</strong> visszapótlásával fokozhatóA kognitiv fejlőd<strong>és</strong>sel ill. dekadálással (gyermek- <strong>és</strong> időskor)párhuzamosan az <strong>alvás</strong>i frontális delta nagy ill.csökkenő• Alvás javitja a memória megőrz<strong>és</strong>ét -egyes NREM <strong>alvás</strong>mutatók(delta <strong>és</strong> orsók) változásai összefügg<strong>és</strong>be hozhatók az explicitmemória konszolidációjával

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!