STAVY VĚDOMÍ, SPÁNEK

EEG, EVOKOVANÉ

POTENCIÁLY,

VědomíNeexistuje jednoznačná definice vědomí, protože je to samo vědomí, které se pokouší definovat vědomí.

duševní život - paměť, fantazie, myšlení, cítění, volní a motivační procesy a rozhodování

vědomí je cosi, co tyto procesy syntetizuje, propojuje do jakési organické jednoty, takže probíhají paralelně a ve spolupráci

Popis vědomí z psychologického hlediska

5 charakteristik

• Vigilita, bdělost

• Lucidita, jasnost

• Kapacita, rozsah

• Idiognoze, schopnost

autoidentifikace

• Heteroidentifikace, sebeuvědomování

Hodnocení stavu vědomí

• Autopsychická orientace

• Allopsychická orientace

• Somatopsychická orientace

VědomíBdělý stav opakem je spánek nebo bezvědomí

Vědomí sebe samého - coby jedince, vědomí, že jsme si něčeho vědomí, sebeuvědomování, jáství.

F. KoukolíkFyziologické kontinuum

Spánek aktivita RAS snížena

aktivita spánkových center

probuditelnost

Patologické kontinuum

Bezvědomí neprobuditelnost

EEG

EEG - elektroencefalografie

Richard Caton 1875 – 1. Registrace ECoG a evokované potenciály

Registrace elektrických potenciálů mozku

Je odrazem funkčních vlastností mozku

Hans Berger 1929 – EEG člověka, základní rytmy elektrické aktivity alfa (8-13Hz) a beta (14-30Hz)

Po roce 1945 – EEG jako klinická vyšetřovací metoda

Elektroencephalograf

Elektroencefalogram

přístroj

záznam

EEG aktivita je většinou rytmická a sinusoidního tvaru

Rytmus 8-13 Hz

Rytmus , rolandický rytmus 8-10 Hz

Rytmus 4-7 Hz

Rytmus 14-30 Hz

Rytmus - 3 a méně Hz

Normální EEG – lokalizace variant grafoelementů

Frontálně - aktivita

Centro-parietálně – , rolandický rytmus

Temporálně - , aktivita

Temporo-parieto-okcipitálně - aktivita

Sevření pěsti Uvolnění pěsti

Otevření očí Zavření očí

Podle Faber Elektroencefalografie

Ontogeneze EEG

Do 1 roku – (1-3 Hz) málo pravidelná, vysoká amplituda,

1- 3roky - rytmus (4-7 Hz)

3-5 let – pravidelnější prealfa (6-8 Hz)

5-7 let – pravidelná (8-13Hz) střední amplitudy,

frontálně

blokuje se otevřením očí

reaktivita velmi dobrá

tlumení otevřením očí je nedokonalé

netlumí se otevřením očí

Pyramidový neuron

Talamokortikální systém (aktivita talamu je rytmická) Spánek s pomalými

vlnami

Bdění

ARAS

RF mozk.

kmene

Nízká aktivita Zvýšená aktivita

Aktivita talamu Série výbojů Jednotlivé výboje

EEG Vysoká voltáž

pomalá frekvence

Nízká voltáž

vysoká frekvence

nepravidelné

Thalamokortikální modulace

                                                                                     

Evokované (vyvolané) potenciály

EVOKOVANÉ POTENCIÁLY

Potenciály vztažené k nějakému podnětu

Rutinní vyšetřovací metoda v EEG laboratořích od 80. let 20. století

Testování afferentních funkcí

EEG změny vázané na senzorické motorické nebo kognitivní události

Elektrická aktivita – snímání EEG elektrodami ze skalpu pacienta

Evokovaná aktivita se projevuje na pozadí, které vytváří spontánní elektrická aktivita

Evokovaná aktivita = signál

Pozadí = šum

Signál má nižší amplitudu než pozadí může zůstat nerozponán maskován šumem

Řešení

- zvýšení aktivity signálu – závisí na intenzitě stimulu

-Redukcí (potlačením) šumu

Potlačení šumu

-Superimposition

Zjednodušený diagram znázorňující koherentní zprůměrování a tím zesílení nízkého signálu (koherentní = EP je časově vázán na vyvolávající stimulus)

Potlačení šumu

Potlačení šumu - Zprůměrování signáluSignál = směs 1.napětí spontánně produkované mozkem 2. napětí vyvolaného stimulací

Úseky (epochy) stejného trvání

Každá epocha začíná v okamžiku prezentace stimulu

Trvání epochy desítky až stovky milisekund

Spontánní mozková eletrická aktivita je vzhledem k signálu náhodná – součet mnoha epoch má tendenci vyrušit se k nulové hodnotě.

Polarita evokovaného potenciálu bude v určitém odstupu od vyvolávajícího signálu vždy stejná. Evokovaná elektrická aktivita se bude lineárně sčítat

Popis křivky:

pozitivní a negativní pík

(výchylka)

Měření:

1. Latence od stimulace

2. Čas mezi píky

3. Amplituda

Srovnání s normativy

VEP – zrakové evokované potenciály

Visual-evoked potentials (VEP)

Stimulus: šachovnicový vzor

Střídání bílé a černé 1-2 Hz

Elektrody - 3 standardní EEG elektrody v okcipitální oblasti

referenční elektroda v centrofrontální oblasti

Čas analýzy (jedna epocha) 250 ms

Počet opakování minimálně 250, nejméně 2 testy

Normální VEP

VEPs to pattern-reversal, full-field stimulation of the right eye

Roztroušená skleróza:

Nadměrná interokulární diference v latenci P100

Celkově prodloužená latence

Snížená amplituda

Komprese optického nervu nebo chiasma opticum (nádor hypofýzy nebo gliom optického nervu)

Snížená amplituda

Prodloužená latence P100

Evokované potenciály v diagnostice

Epileptický záchvat – náhlá a patologická změna vigility, motoriky a EEG

Vyskytují se záchvatovitě

Obvykle spojeny s poruchami vědomí

Obvykle spojeny se záchvatovitými motorickými, senzitivními nebo vegetativními příznaky

Obvykle lze zaznamenat ložisko patologické EEG aktivity

Rozdělení záchvatových forem

I. Parciální (fokální)

a jednoduché parciální záchvaty (bez poruchy vědomí)

b komplexní parciální záchvaty (s poruchou vědomí)

c parciální záchvaty, které se vyvíjejí ke generalizovaným záchvatům

II. Generalizované záchvaty (simultánní porucha normální mozkové aktivity obou hemisfér, vždy je postiženo vědomí)

a absence (petit mal)

b tonicko-klonický (grand mal)

Typické epileptické grafoelementy v EEG

Petit mal (absence)

Grand malFáze tonická klonická bezvědomí (koma)

Temporální záchvat = parciální záchvat s komplexní symptomatologií

Septo-hipokampový systém

Alfa aktivita Otevření očí

aktivita hrot-vlna

Beta aktivita 15-20 Hz

Theta až delta aktivita

Epileptický záchvat - grand mal

Pacient 40 let, zhoršení stavu po nevhodné změně antiepileptické terapie

Záchvat začíná náhlým výkřikem s bilaterální flexí trupu a s vnitřní rotací obou horních končetin

Lehká rotace hlavy doprava je následována klonickou fází

Druhá tonická fáze 55 vteřin po nástupu záchvatu, následovaná klonickými záškuby, chrčivým dechem

Postiktálně bolest hlavy a ztuhlost končetin

SPÁNEK

Retikulární ascendentní systém RAS

Frederic Bremer (30. léta)

Cerveau isolé (mezi colliculi superiores a inferiores)

Bezvědomí, EEG spánkový typ

Encephal isolé (nad C1)

Střídá se spánek a bdění

Nejdůležitějsí spoje RAS1. Retikulární formace

2A. Nespecifická jádra thalamu intralaminární,periventikulární, retikulární

2B. Přes subthalamus a hypothalamus

3. Mozková kůra (všechny oblasti, divergence)

Bdělý stav – vigilitaRetikulární ascendentní systém RAS talamokortikální synchronizace narušena

Spánek aktivita RAS snížena talamokortikální synchronizace

aktivita spánkových center

Probouzecí reakce (arousal reaction)

1. Senzorický signál – všechna senzorická vlákna kolaterály do RF a zde aktivují RAS

2. Limbický systém – pohotovost při emocích

Neurofyziologické mechanismy vzniku spánku

Non-REM nuclei raphe (serotonin)

ncl. tractus solitarii

cholinergní neurony RF (pons, mesencefalon)

ncl. reticularis thalami

REM nucleus reticularis pontis oralis, (jádro RF na rozhraní pontu a mesencefala), (zvýšená

aktivita během REM spánku, jeho zničení eliminuje REM spánek)

SPÁNEK

Nathaniel Kleitman v 50. letech 20. století Spánek není jednotný proces, ale skládá se ze dvou odlišných stádií

REM spánek (Rapid Eye Movements) paradoxní, rhombencefalický

Non-REM spánek synchronní, telencefalický

Definice platná do 40. let 20. století spánek je stav snížené aktivity

Spánek je aktivně indukovaný a vysoce organizovaný stav mozku. Spánek se skládá ze dvou odlišných fází.

Charakteristika non-REM•Kosterní svalstvo – relaxované

•Převládá parasympatikus – srdeční frekvence, tlak, motilita GIT, dýchání

•Sny – obvykle nejsou

•Práh pro probuzení – nejvyšší ve 4. stádiu

Charakteristika REM

•Kosterní svalstvo – ztráta tonu kromě okohybných a dýchacích•Převládá sympatikus – srdeční frekvence, tlak, motilita GIT, dýchání, u mužů erekce•Sny – jsou časté•Práh pro probuzení – vyšší než u non-REM, proto paradoxní

4 stadia nonREM spánku

1. Alfa se rozpadá, objevuje se theta

2. Theta aktivita a grafoelementy:

K-komplex a spánkové vřeteno

3. Delta aktivita více než 20%

4. Delta aktivita více než 50%

REM – paradoxní spánek

EEG

EMG

EOG

EEG

EMG

EOGPodle Faber – materiály k PhD

EEG

EEG

Hypnogram

polysomnografie

Extenzita REMu = trvání

Intenzita REMu = vydatnost (pohyby očí, záškuby)

Selektivní deprivace = odstranění REMu

Následující noc rebound efekt

Agresivita, paměť, hypersexualita, polyfagie

REM souvisí s psychickou aktivitou

Non REM s fyzickou

Polysomnografie

Spánek ve fylogenezi a ontogenezi

Ryby – chybí

Plazi – začíná non REM

Ptáci – začíná REM

Savci – vyvinutý

non REM – REM cyklus

Od 30. týdne gestace – REM

Neonatálně – 16 hodin, REM 50%

Předškolní věk – REM 30%

Dospělost – 8 hodin, REM 20%

Ve fylogenezi je nejdříve synchronní

v ontogenezi je dříve REM

Spánek podléhá 24 hodinové rytmicitě

Cirkadiánní rytmy jsou endogenní – přetrvávají i bez podnětů z prostředí – pacemaker, vnitřní hodiny – ncl suprachiasmaticus hypothalami (delší než 24 hodin – sleep delayed syndrom)

Za normálních podmínek jsou modulovány vnějšími podněty – sluneční svit- tractus retinohypothalamicus z retiny do hypothalamu (nezávislý na zraku)

Dochází k resetování pacemakeru

Po lézi či zničení ncl. suprachiasmaticus – zvířata spí jak ve světelné tak v tmavé periodě, ale celková doba spánku zůstává nezměněná

ncl. suprachiasmaticus řídí časování spánku, ale není odpovědný za spánek jako takový

Děkuji za pozornost?!?