„Áramszünetet” okoznak az agyhullámaink alvás közben

"Agyi áramszünetet" hoz létre az úgynevezett lassú hullámú alvás egyik legnagyobb amplitúdójú elektroenkefalográfiai (EEG) hulláma, a K-complexum (KC) - derítették ki magyar idegtudósok, akik kutatásaikról a Science című tudományos folyóiratban számoltak be.

A KC-t 1937-ben fedezték fel emberben és azóta is az egyik rejtélyes eleme az alvási EEG-nek. Évtizedek óta vitatják az agykutatók a KC alvásban betöltött jelentőségét, a kialakulásáért felelős idegi folyamatokat, de mind a mai napig nem alakult ki általános konszenzus a témában.

A Magyar Tudományos Akadémia pénteki közleménye szerint a vizsgálatban MTA Pszichológiai Kutatóintézetének (PKI) Összehasonlító Pszichofiziológiai Kutatócsoportja, a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kara, az Országos Idegtudományi Intézet (OITI), a Harvard University Medical School, a University of California San Diego és a New York University School of Medicine kutatói vettek részt.

A kutatócsoportok együttműködése közel tíz évvel ezelőtt kezdődött, amikor Eric Halgren professzor meghívta Ulbert István doktoranduszt a Stanford Egyetem Idegsebészeti Klinikájára, majd később a Harvard Egyetem Radiológiai Intézetébe.

"Az elmúlt időszakban számos közös dolgozatot publikáltak az együttműködő partnerek az emberi epilepsziás jelenségek kutatásával, valamint az emberi észlelési és gondolkodási folyamatok feltárásával kapcsolatban. Kutatásaikhoz a Budapesten, a PKI-ban kidolgozott és makákó majmokon kipróbált multielektródos elvezető rendszert használják. A sokcsatornás mikroelektródákat epilepsziás páciensek agykérgébe ültetik be amerikai kórházakban és az OITI-ben" - emeli ki az MTA közleménye.

Ulbert István és kutatócsoportja az OITI-ben műtétre kerülő epilepsziás betegeken a K-complexumokat az agykéregben generáló tényezők tér és időbeli eloszlását vizsgálta. Mint kimutatták, az emberi KC-k nagyméretű kérgi régiókra terjednek ki, és az idegsejtek úgynevezett dendritikus nyúlványain keletkeznek az agykéreg felső rétegeiben. Kimutatták továbbá, hogy a KC alatt az agyhullámok teljesítménye nagymértékben lecsökken és ezzel szinkronban az egyes agysejtek aktivitása is a minimumra esik.

A kutatók hipotézise szerint az emberi KC nem más, mint az úgynevezett "down-state", vagy "inaktív állapot" ami egy az állatkísérletekben már leírt, alapvető, alvás során bekövetkező agyi működési mód. A "down-state" alatt az agykéreg kiterjedt területei szinte kikapcsolt, inaktív állapotba kerülnek, az agysejtek tevékenysége drasztikusan lecsökken, egy rövid "agyi áramszünetet" létrehozva.

"Mivel a KC-k véletlenül előforduló hangingerek hatására is kiválthatók embernél, a kutatók úgy gondolják, hogy az így indukált KC-knek fontos szerepe lehet az alvás védelmében. A dolgozat jelentőségét az adja, hogy eredményeit felhasználva az alvási EEG-jelenségek idegrendszeri modellekben széleskörűen értelmezhetővé válhatnak" - hangsúlyozza a közlemény.