Кортикальная распространяющаяся депрессия

Распространяющаяся кортикальная депрессия, наблюдаемая с помощью визуализации внутреннего оптического сигнала в извилистом мозге. Скорость 50х. Из Santos E et al. Нейроизображение 2014. [1]

Кортикальная распространяющаяся депрессия ( КСД ) или распространяющаяся деполяризация ( СР ) — это волна электрофизиологической гиперактивности, за которой следует волна торможения. ^[1] Распространяющаяся деполяризация описывает явление, характеризующееся появлением волн деполяризации нейронов и нейроглии. ^[2] который распространяется по коре со скоростью 1,5–9,5 мм/мин. ^[3]^[4]^[5]^[6]

CSD может быть вызван гипоксическими состояниями и способствует гибели нейронов в тканях с энергетической недостаточностью. ^[7] CSD также вовлечен в ауру мигрени , при этом предполагается, что CSD возникает в хорошо питающихся тканях и в большинстве случаев обычно является доброкачественным, хотя у пациентов с мигренью он может увеличить вероятность развития инсульта. ^[8]

Распространение деполяризации в тканях ствола мозга, регулирующих важные для жизни функции, было вовлечено в внезапную неожиданную смерть при эпилепсии из-за мутаций ионных каналов, таких как те, которые наблюдаются при синдроме Драве , особенно тяжелой форме детской эпилепсии, которая, по-видимому, несет в себе необычно высокий риск СУДЭП (внезапная неожиданная смерть при эпилепсии).

Хотя термины «кортикальная распространяющаяся депрессия» и «распространяющаяся деполяризация» часто используются как синонимы, исследование показало, что распространяющаяся деполяризация может оказывать различное влияние на кортикальную активность у людей и крыс, от депрессии до резкого повышения активности в зависимости от глубины СД. ^[9]

Использование термина

Нейробиологи используют термин «кортикальная распространяющаяся депрессия» для обозначения по крайней мере одного из следующих корковых процессов: ^{[ нужна ссылка ]}

Распространение самораспространяющейся волны клеточной деполяризации в коре головного мозга .
Распространение волны ишемии, проходящей через участок коры.
Распространение волны вазоконстрикции вследствие вазодилатации и длительной вазоконстрикции смежных корковых . артериол устойчивой ^[10]

Мерцающая скотома при мигрени у людей может быть связана с нейрофизиологическим феноменом, называемым распространяющейся депрессией Леана . ^[11]

Повышенная внеклеточная концентрация ионов калия и возбуждающий глутамат способствуют инициированию и распространению кортикальной распространяющейся депрессии, которая является основной причиной мигренозной ауры . ^[12]

Длительное ежедневное применение препаратов для профилактики мигрени ( топирамат , вальпроат , пропранолол , амитриптилин и метисергид ) дозозависимо подавляло частоту СД, индуцированной постоянным кортикальным применением 1 М раствора KCl. ^[13] Однако ламотриджин (препарат со специфическим антиаурическим действием, но неэффективный при мигрени в целом) обладает выраженным супрессивным действием, что коррелирует с его достаточно избирательным действием на мигренозную ауру. Было показано, что вальпроат и рибофлавин не влияют на возникновение кортикальной распространяющейся депрессии, хотя они эффективны при мигрени без ауры. ^[14] В совокупности эти результаты совместимы с причинной ролью кортикальной распространяющейся депрессии при мигрени с аурой, но не при мигрени без ауры. ^{[ нужна ссылка ]}

Складчатая структура коры головного мозга способна к нерегулярным и сложным моделям распространения CSD. Неровности складчатой коры и сосудистой сети способствуют наличию волн обратного входа, таких как спирали и реверберирующие волны. ^[5] Тогда расширение волны менее предсказуемо и зависит от концентрации различных молекул и градиентов в коре. ^{[ нужна ссылка ]}

Его триггеры и механизмы распространения, а также клинические проявления CSD являются терапевтической мишенью для уменьшения повреждения головного мозга после инсульта или поражения головного мозга. ^[15]^[16]^[17]

См. также

Примечания

^ Додик Д.В. и Гаргус Дж.Дж. (август 2008 г.). «Почему возникает мигрень». Научный американец .
^ Шюке, Жюльен; Холлендер, Лиад; Нимчинский, Эстер А. (11 апреля 2007 г.). «Визуализация нервно-сосудистого аппарата in vivo высокого разрешения во время распространяющейся депрессии» . Журнал неврологии . 27 (15): 4036–4044. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0721-07.2007 . ISSN 1529-2401 . ПМК 6672520 . ПМИД 17428981 .
^ Аята, Дженк; Лауритцен, Мартин (01 июля 2015 г.). «Распространение депрессии, распространение деполяризации и сосуды головного мозга» . Физиологические обзоры . 95 (3): 953–993. doi : 10.1152/physrev.00027.2014 . ISSN 1522-1210 . ПМЦ 4491545 . ПМИД 26133935 .
^ Хартингс, Драйер; Джед, Йенс (01 мая 2017 г.). «Запись, анализ и интерпретация распространяющихся деполяризаций в нейроинтенсивной терапии: обзор и рекомендации исследовательской группы COSBID» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 37 (5): 1595–1625. дои : 10.1177/0271678X16654496 . ISSN 1559-7016 . ПМЦ 5435289 . ПМИД 27317657 .
^ Jump up to: ^а ^б Сантос, Эдгар; Шёлль, Майкл; Санчес-Поррас, Ренан; Далем, Маркус А.; Силос, Умберто; Унтерберг, Андреас; Дикхаус, Хартмут; Саковиц, Оливер В. (1 октября 2014 г.). «Радиальные, спиральные и реверберирующие волны распространяющейся деполяризации возникают в гигрэнцефалическом мозге». НейроИмидж . 99 : 244–255. doi : 10.1016/j.neuroimage.2014.05.021 . ISSN 1095-9572 . ПМИД 24852458 . S2CID 1347927 .
^ Порушани Х., Порушани Г.Х., Ганнон Л., Кайл Г.М. (2004). «Скорость прогрессирования мигренозной зрительной ауры, измеренная путем последовательной полевой оценки». Нейроофтальмология . 28 (2): 101–105. дои : 10.1076/ноф.28.2.101.23739 . S2CID 72813214 .
^ Драйер, Йенс П.; Райффурт, Клеменс (20 мая 2015 г.). «Континуум деполяризации инсульта и мигрени» . Нейрон . 86 (4): 902–922. дои : 10.1016/j.neuron.2015.04.004 . ISSN 1097-4199 . ПМИД 25996134 .
^ Сантос, Эдгар; Санчес-Поррас, Ренан; Домен, Кристиан; Хертл, Дэниел; Унтерберг, Андреас В.; Саковиц, Оливер В. (1 апреля 2012 г.). «Распространение деполяризации в случае инсульта, связанного с мигренью». Цефалгия: Международный журнал головной боли . 32 (5): 433–436. дои : 10.1177/0333102412441414 . ISSN 1468-2982 . ПМИД 22407661 . S2CID 25190650 .
^ Насретдинов, Азат; Винокурова Дарья; Лемале, Колин Л.; Бурханова-Закирова, Гульшат; Чернова, Ксения; Макарова Юлия; Эррерас, Оскар; Драйер, Йенс П.; Хазипов, Рустем (25 ноября 2023 г.). «Разнообразие корковой активности меняется за пределами депрессии во время распространяющейся деполяризации» . Природные коммуникации . 14 (1): 7729. Бибкод : 2023NatCo..14.7729N . дои : 10.1038/s41467-023-43509-3 . ПМЦ 10676372 . ПМИД 38007508 .
^ Бреннан К.С., Бельтран-Паррасаль Л., Лопес-Вальдес Х.Э., Териот Дж., Тога А.В., Чарльз А.С. (2007). «Отчетливая сосудистая проводимость с распространяющейся кортикальной депрессией». Журнал нейрофизиологии . 97 (6): 4143–4151. дои : 10.1152/jn.00028.2007 . ПМИД 17329631 . S2CID 20878873 .
^ Леан ААП (1944). «Распространяющееся угнетение активности коры головного мозга». J Нейрофизиология . 7 (6): 359–390. дои : 10.1152/jn.1944.7.6.359 . S2CID 14270649 .
^ Рихтер и Лемен Кюлер (2008)
^ Аята; и др. (апрель 2006 г.). «Подавление кортикальной распространяющейся депрессии при профилактике мигрени». Энн Нейрол . 59 (4): 652–61. дои : 10.1002/ana.20778 . ПМИД 16450381 . S2CID 31232538 .
^ Богданов; и др. (февраль 2011 г.). «Препараты для профилактики мигрени по-разному влияют на распространяющуюся кортикальную депрессию у крыс». Нейробиол. Дис . 41 (2): 430–5. дои : 10.1016/j.nbd.2010.10.014 . ПМИД 20977938 . S2CID 207065722 .
^ Санчес-Поррас, Ренан; Сантос, Эдгар; Шёлль, Майкл; Сток, Кристиан; Чжэн, Зелун; Шибель, Патрик; Оракчиоглу, Берк; Унтерберг, Андреас В.; Саковиц, Оливер В. (1 сентября 2014 г.). «Влияние кетамина на оптические и электрические характеристики распространения деполяризации в коре извилины свиней». Нейрофармакология . 84 : 52–61. doi : 10.1016/j.neuropharm.2014.04.018 . ISSN 1873-7064 . ПМИД 24796257 . S2CID 21562145 .
^ Санчес-Поррас, Р.; Чжэн, З.; Сантос, Э.; Шёлль, М.; Унтерберг, AW; Саковиц, Огайо (01 августа 2013 г.). «Роль распространения деполяризации при субарахноидальном кровоизлиянии». Европейский журнал неврологии . 20 (8): 1121–1127. дои : 10.1111/ene.12139 . ISSN 1468-1331 . ПМИД 23551588 . S2CID 23615512 .
^ Кентар, Модар; Манн, Мартина; Сам, Феликс; Оливарес-Ривера, Артуро; Санчес-Поррас, Ренан; Зереллес, Роланд; Саковиц, Оливер В.; Унтерберг, Андреас В.; Сантос, Эдгар (15 января 2020 г.). «Обнаружение распространяющейся деполяризации на модели окклюзии средней мозговой артерии у свиней». Акта Нейрохирургика . 162 (3): 581–592. дои : 10.1007/s00701-019-04132-8 . ISSN 0942-0940 . ПМИД 31940093 . S2CID 210196036 .

Ссылки

«Корковая распространяющаяся депрессия вызывает тканевую гипоксию и совпадает с ней», Nat Neurosci . 29 апреля 2007 г., Такано Т., Тиан Г.Ф., Пэн В., Лу Н., Ловатт Д., Хансен А.Дж., Касишке К.А., Недергаард М., отделение нейрохирургии, Медицинский центр Университета Рочестера, Рочестер, Нью-Йорк.
«Замедленный класс ЖИРНЫХ сигналов, связанных с распространением депрессии в коре головного мозга кошек, можно обнаружить и охарактеризовать с помощью анализа независимых компонентов (ICA)», Magn Reson Imaging . 21 ноября 2003 г., Нецири С., Брэдли Д.П., Такеда Т., Смит М.И., Пападакис Н., Холл Л.Д., Парсонс А.А., Джеймс М.Ф., Хуанг К.Л., Физиологическая лаборатория, Кембриджский университет, Кембридж, Великобритания.
«Корковая распространяющаяся депрессия (CSD): нейрофизиологический коррелят ауры мигрени», Шмерц , 17 мая 2008 г., Рихтер Ф., Леменкюлер А.

Дальнейшее чтение

Braintsunamis.com - Распространение деполяризации и распространение ишемии
COSBID.org The Co-Operative Studies on Brain Injury Depolarizations — международный исследовательский консорциум, занимающийся ролью распространения деполяризации при остром неврологическом повреждении.
Распространение + кортикальная + депрессия Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Додик, Дэвид В.; Дж. Джей Гаргус (август 2008 г.). «Почему возникает мигрень» . Научный американец . Scientific American Inc., стр. 56–63. ISSN 0036-8733 . Проверено 16 августа 2008 г.
Отделение интенсивной терапии нейронаук, Кембридж, Великобритания. «Распространение кортикальной деполяризации» . cambridgecriticalcare.net . НККУ Образование. Архивировано из оригинала 20 октября 2014 года . Проверено 20 октября 2014 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Перикл Мараньян Фильо (2015). «Оригинальная записка профессора Леана» . Арка нейропсихиатра . 73 (8): 729. дои : 10.1590/0004-282X20150087 . ПМИД 26222369 .

[1] Додик Д.В. и Гаргус Дж.Дж. (август 2008 г.). «Почему возникает мигрень». Научный американец .

[2] Шюке, Жюльен; Холлендер, Лиад; Нимчинский, Эстер А. (11 апреля 2007 г.). «Визуализация нервно-сосудистого аппарата in vivo высокого разрешения во время распространяющейся депрессии» . Журнал неврологии . 27 (15): 4036–4044. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0721-07.2007 . ISSN 1529-2401 . ПМК 6672520 . ПМИД 17428981 .

[3] Аята, Дженк; Лауритцен, Мартин (01 июля 2015 г.). «Распространение депрессии, распространение деполяризации и сосуды головного мозга» . Физиологические обзоры . 95 (3): 953–993. doi : 10.1152/physrev.00027.2014 . ISSN 1522-1210 . ПМЦ 4491545 . ПМИД 26133935 .

[4] Хартингс, Драйер; Джед, Йенс (01 мая 2017 г.). «Запись, анализ и интерпретация распространяющихся деполяризаций в нейроинтенсивной терапии: обзор и рекомендации исследовательской группы COSBID» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 37 (5): 1595–1625. дои : 10.1177/0271678X16654496 . ISSN 1559-7016 . ПМЦ 5435289 . ПМИД 27317657 .

[Santos_244–255-5] Jump up to: ^а ^б Сантос, Эдгар; Шёлль, Майкл; Санчес-Поррас, Ренан; Далем, Маркус А.; Силос, Умберто; Унтерберг, Андреас; Дикхаус, Хартмут; Саковиц, Оливер В. (1 октября 2014 г.). «Радиальные, спиральные и реверберирующие волны распространяющейся деполяризации возникают в гигрэнцефалическом мозге». НейроИмидж . 99 : 244–255. doi : 10.1016/j.neuroimage.2014.05.021 . ISSN 1095-9572 . ПМИД 24852458 . S2CID 1347927 .

[6] Порушани Х., Порушани Г.Х., Ганнон Л., Кайл Г.М. (2004). «Скорость прогрессирования мигренозной зрительной ауры, измеренная путем последовательной полевой оценки». Нейроофтальмология . 28 (2): 101–105. дои : 10.1076/ноф.28.2.101.23739 . S2CID 72813214 .

[7] Драйер, Йенс П.; Райффурт, Клеменс (20 мая 2015 г.). «Континуум деполяризации инсульта и мигрени» . Нейрон . 86 (4): 902–922. дои : 10.1016/j.neuron.2015.04.004 . ISSN 1097-4199 . ПМИД 25996134 .

[8] Сантос, Эдгар; Санчес-Поррас, Ренан; Домен, Кристиан; Хертл, Дэниел; Унтерберг, Андреас В.; Саковиц, Оливер В. (1 апреля 2012 г.). «Распространение деполяризации в случае инсульта, связанного с мигренью». Цефалгия: Международный журнал головной боли . 32 (5): 433–436. дои : 10.1177/0333102412441414 . ISSN 1468-2982 . ПМИД 22407661 . S2CID 25190650 .

[Nasretdinov-9] Насретдинов, Азат; Винокурова Дарья; Лемале, Колин Л.; Бурханова-Закирова, Гульшат; Чернова, Ксения; Макарова Юлия; Эррерас, Оскар; Драйер, Йенс П.; Хазипов, Рустем (25 ноября 2023 г.). «Разнообразие корковой активности меняется за пределами депрессии во время распространяющейся деполяризации» . Природные коммуникации . 14 (1): 7729. Бибкод : 2023NatCo..14.7729N . дои : 10.1038/s41467-023-43509-3 . ПМЦ 10676372 . ПМИД 38007508 .

[pmid17329631-10] Бреннан К.С., Бельтран-Паррасаль Л., Лопес-Вальдес Х.Э., Териот Дж., Тога А.В., Чарльз А.С. (2007). «Отчетливая сосудистая проводимость с распространяющейся кортикальной депрессией». Журнал нейрофизиологии . 97 (6): 4143–4151. дои : 10.1152/jn.00028.2007 . ПМИД 17329631 . S2CID 20878873 .

[11] Леан ААП (1944). «Распространяющееся угнетение активности коры головного мозга». J Нейрофизиология . 7 (6): 359–390. дои : 10.1152/jn.1944.7.6.359 . S2CID 14270649 .

[12] Рихтер и Лемен Кюлер (2008)

[13] Аята; и др. (апрель 2006 г.). «Подавление кортикальной распространяющейся депрессии при профилактике мигрени». Энн Нейрол . 59 (4): 652–61. дои : 10.1002/ana.20778 . ПМИД 16450381 . S2CID 31232538 .

[14] Богданов; и др. (февраль 2011 г.). «Препараты для профилактики мигрени по-разному влияют на распространяющуюся кортикальную депрессию у крыс». Нейробиол. Дис . 41 (2): 430–5. дои : 10.1016/j.nbd.2010.10.014 . ПМИД 20977938 . S2CID 207065722 .

[15] Санчес-Поррас, Ренан; Сантос, Эдгар; Шёлль, Майкл; Сток, Кристиан; Чжэн, Зелун; Шибель, Патрик; Оракчиоглу, Берк; Унтерберг, Андреас В.; Саковиц, Оливер В. (1 сентября 2014 г.). «Влияние кетамина на оптические и электрические характеристики распространения деполяризации в коре извилины свиней». Нейрофармакология . 84 : 52–61. doi : 10.1016/j.neuropharm.2014.04.018 . ISSN 1873-7064 . ПМИД 24796257 . S2CID 21562145 .

[16] Санчес-Поррас, Р.; Чжэн, З.; Сантос, Э.; Шёлль, М.; Унтерберг, AW; Саковиц, Огайо (01 августа 2013 г.). «Роль распространения деполяризации при субарахноидальном кровоизлиянии». Европейский журнал неврологии . 20 (8): 1121–1127. дои : 10.1111/ene.12139 . ISSN 1468-1331 . ПМИД 23551588 . S2CID 23615512 .

[17] Кентар, Модар; Манн, Мартина; Сам, Феликс; Оливарес-Ривера, Артуро; Санчес-Поррас, Ренан; Зереллес, Роланд; Саковиц, Оливер В.; Унтерберг, Андреас В.; Сантос, Эдгар (15 января 2020 г.). «Обнаружение распространяющейся деполяризации на модели окклюзии средней мозговой артерии у свиней». Акта Нейрохирургика . 162 (3): 581–592. дои : 10.1007/s00701-019-04132-8 . ISSN 0942-0940 . ПМИД 31940093 . S2CID 210196036 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]