Резюме: Новое исследование выявило мозговой механизм, связанный с внезапной смертью при эпилепсии (SUDEP), что значительно продвинуло понимание этого явления.
Изучая фазу после приступа у людей с неконтролируемой эпилепсией, исследователи выявили корреляцию между миндалиной, областью мозга, связанной с обработкой эмоций, и постиктальным апноэ, опасной паузой в дыхании после приступа.
Исследование проливает свет на то, как приступы, возникающие в определенных отделах миндалины, могут подавлять как дыхание, так и важнейший сигнал тревоги “нехватки воздуха”, благодаря выявленным новым связям со стволом мозга, который регулирует реакцию на изменения содержания CO2 в крови.
Уделяя более пристальное внимание этим связям между миндалиной и стволом головного мозга, исследователи прокладывают жизненно важный путь к демистификации SUDEP, открывая надежные возможности для будущих исследований, профилактических мер и целенаправленного лечения.
Ключевые факты:
- Вовлечение миндалины: приступы, возникающие в субрегионах миндалины, могут подавлять дыхание и жизненно важный сигнал тревоги “воздушный голод” после события приступа, потенциально проясняя ключевой механизм SUDEP.
- Постиктальное апноэ: В этом исследовании подчеркивается, что у некоторых людей, испытывающих постиктальное апноэ, может пропасть первичное желание дышать, и предполагается, что мозг может неэффективно реагировать на повышение уровня CO2 во время эпизодов апноэ.
- Инновационный метод: Используя новаторский метод, сочетающий электрическую стимуляцию и функциональную МРТ, исследователи выявили ранее неустановленные связи между миндалиной и стволом головного мозга, открывая новые пути к пониманию и потенциально смягчая пост-судорожное подавление дыхания.
Исследовательская группа при поддержке Национального института здравоохранения идентифицировала часть мозга, которая может быть связана с остановкой дыхания после припадка у людей с тяжелой эпилепсией, которую невозможно контролировать с помощью лекарств. Состояние, известное как внезапная смерть при эпилепсии (SUDEP), является основной причиной смерти в этой популяции пациентов.
Новые результаты, полученные исследователями из Университета Айовы, Айова-Сити, и опубликованные в JCI Insight, могут сыграть решающую роль в понимании SUDEP, причины которого недостаточно хорошо объяснены.
Считается, что большинство случаев судорог вызвано потерей дыхания, которая возникает после окончания припадка, известного как постиктальное апноэ. Исследование показало, что люди, испытывающие постиктальное апноэ, теряют чувство “нехватки воздуха” – первичное желание дышать – или тревоги, предполагая, что мозг, возможно, не в состоянии обнаружить повышение уровня углекислого газа (CO2) в крови и отреагировать на него при возникновении апноэ.
Чтобы изучить это, исследователи включили 12 взрослых и восемь детей с эпилепсией, которую невозможно было контролировать с помощью лекарств, и которым проводилась внутричерепная электроэнцефалография (иЭЭГ) в попытке контролировать свои припадки.
iEEG включает в себя размещение электродов внутри черепа для регистрации электрической активности мозга и определения места начала приступов. Используя прямую электрическую стимуляцию, команда вызвала судороги у участников под наблюдением врача, чтобы изучить контроль переднего мозга за дыханием и апноэ.
Они обнаружили, что приступы, которые возникают в миндалине, области мозга, в первую очередь участвующей в обработке эмоций и страха, могут вызывать постиктальное апноэ, и определили, какой субрегион миндалины участвует в длительной потере дыхания.
Только у пяти из 20 участников развилось постиктальное апноэ, что позволяет предположить, что некоторые люди с неконтролируемыми припадками могут быть более склонны к этому заболеванию.
Затем ученые использовали метод, сочетающий электрическую стимуляцию с функциональной МРТ, чтобы выявить новые связи между участком миндалины и областью ствола мозга, критически важной для определения изменений уровня2 CO в крови и контроля дыхания.
В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что судорожная активность в субрегионе миндалины может подавлять дыхание и нехватку воздуха в течение длительных периодов времени после приступа.
Вероятно, это контролируется через связи со стволом мозга и другими участками мозга, участвующими в восприятии сигналов от организма. Необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить роль миндалины в подавлении дыхания и ее причастность к SUDEP.
Полученные результаты еще больше расширяют понимание SUDEP и могут помочь найти профилактические методы лечения и выявить тех, кто подвергается наибольшему риску.
Автор: Александр Юртаев
Источник: NIH
Abstract
Failure to breathe persists without air hunger or alarm following amygdala seizures
Postictal apnea is thought to be a major cause of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). However, the mechanisms underlying postictal apnea are unknown.
To understand causes of postictal apnea, we used a multimodal approach to study brain mechanisms of breathing control in 20 patients (ranging from pediatric to adult) undergoing intracranial electroencephalography (iEEG) for intractable epilepsy.
Our results indicate that amygdala seizures can cause postictal apnea. Moreover, we identified a distinct region within the amygdala where electrical stimulation was sufficient to reproduce prolonged breathing loss persisting well beyond the end of stimulation.
