Während es den Anschein hat, dass die Neuronen nach dem nahezu konstanten Brennen eines Anfalls „erschöpft“ werden, wird die Fähigkeit des Neurons, nach einem Anfall ein Aktionspotential zu tragen, nicht verringert Neuronen des Gehirns feuern normalerweise, wenn sie stimuliert werden, selbst nach langen Perioden des Status epilepticus. Darüber hinaus ist der Natriumgradient, der die Ausbreitung des Axonpotentials ermöglicht, im Vergleich zu der winzigen Anzahl von Ionen, die mit jedem Kanal durch jeden Kanal gelassen werden, so groß signalisieren, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass dieser Gradient durch hohe Aktivität während eines Anfalls „aufgebraucht“ werden könnte. Stattdessen gibt es vier Haupthypothesen darüber, welche zellulären und molekularen Mechanismen die beobachteten postiktalen Systeme verursachen könnten: Erschöpfung der Neurotransmitter, Änderungen der Rezeptorkonzentration, aktive Hemmung und Veränderungen des zerebralen Blutflusses. Es ist wahrscheinlich, dass diese tatsächlich interagieren oder mehr als eine Theorie zu postiktalen Symptomen beiträgt.
NeurotransmitterEdi t
Neurotransmitter müssen im Axonterminal vorhanden sein und dann in den synaptischen Spalt exozytiert werden, um das Signal zum nächsten Neuron zu verbreiten. Während Neurotransmitter typischerweise kein begrenzender Faktor für die neuronalen Signalraten sind, ist es möglich, dass Neurotransmitter bei ausgedehntem Brennen während Anfällen schneller verbraucht werden könnten, als neue in der Zelle synthetisiert und über das Axon transportiert werden könnten. Derzeit gibt es keine direkten Hinweise auf eine Erschöpfung der Neurotransmitter nach Anfällen.
RezeptorkonzentrationEdit
In Studien, die Anfälle stimulieren, indem Ratten einem Elektroschock ausgesetzt werden, folgen auf Anfälle Bewusstlosigkeit und langsame Wellen in einem Elektroenzephalogramm (EEG), Anzeichen einer postiktalen Katalepsie. Die Verabreichung des Opiatantagonisten Naloxon kehrt diesen Zustand sofort um und liefert Hinweise darauf, dass während Anfällen eine erhöhte Reaktionsfähigkeit oder Konzentration der Opiatrezeptoren auftreten kann und teilweise für die Müdigkeit verantwortlich sein kann, die Menschen nach einem Anfall erfahren. Wenn Menschen zwischen den Anfällen Naloxon erhielten, beobachteten die Forscher eine erhöhte Aktivität in ihren EEGs, was darauf hindeutet, dass Opioidrezeptoren auch während menschlicher Anfälle hochreguliert werden können. Um dies direkt zu belegen, haben Hammers et al. hat vor, während und nach spontanen Anfällen beim Menschen eine Positronenemissionstomographie (PET) von radioaktiv markierten Liganden durchgeführt. Sie fanden heraus, dass Opioidrezeptoren in den Regionen nahe dem Anfallsschwerpunkt während der Iktalphase hochreguliert waren und während der Postiktalphase allmählich zur Basisverfügbarkeit zurückkehrten. Hammers stellt fest, dass der zerebrale Blutfluss nach einem Anfall den beobachteten Anstieg der PET-Aktivität nicht erklären kann. Der regionale Blutfluss kann nach Anfällen um bis zu 70-80% ansteigen, normalisiert sich jedoch nach 30 Minuten. Das kürzeste postiktale Intervall in ihrer Studie betrug 90 Minuten und keiner der Patienten hatte während des Scannens Anfälle. Es wurde vorausgesagt, dass eine Abnahme der Opioidaktivität nach einem Anfall Entzugssymptome verursachen und zu einer postiktalen Depression beitragen kann. Die Verbindung des Opioidrezeptors mit mildernden Anfällen ist umstritten, und es wurde festgestellt, dass Opioide in verschiedenen Regionen des Gehirns unterschiedliche Funktionen haben, die sowohl prokonvulsive als auch antikonvulsive Wirkungen haben.
Aktive HemmungEdit
Es ist möglich, dass Anfälle spontan aufhören, aber es ist viel wahrscheinlicher, dass einige Veränderungen im Gehirn hemmende Signale erzeugen, die dazu dienen, die überaktiven Neuronen zu unterdrücken und den Anfall effektiv zu beenden. Es wurde gezeigt, dass Opioidpeptide am postiktalen Zustand beteiligt sind und manchmal krampflösend wirken, und Adenosin wurde auch als Molekül in Betracht gezogen, das möglicherweise an der Beendigung von Anfällen beteiligt ist. Der Beweis für die Theorie der aktiven Hemmung liegt in der postiktalen Refraktärperiode, einer Zeitspanne von Wochen oder sogar Monaten nach einer Reihe von Anfällen, in denen Anfälle nicht induziert werden können (unter Verwendung von Tiermodellen und einer Technik namens Kindling, bei der Anfälle durch wiederholte elektrische Anfälle induziert werden Stimulation).
Restliche Hemmsignale sind die wahrscheinlichste Erklärung dafür, warum es einen Zeitraum geben würde, in dem der Schwellenwert für die Auslösung eines zweiten Anfalls hoch ist, und eine verminderte Erregbarkeit kann auch einige der postiktalen Symptome erklären. Inhibitorische Signale können durch GABA-Rezeptoren (sowohl schnelle als auch langsame IPSPs), Calcium-aktivierte Kaliumrezeptoren (die zur Nachhyperpolarisation führen), hyperpolarisierende Pumpen oder andere Veränderungen in Ionenkanälen oder Signalrezeptoren erfolgen. Diese Veränderungen würden wahrscheinlich für eine kurze Zeit nach erfolgreichem Beenden der hohen Aktivität von Neuronen eine Restwirkung haben und möglicherweise das normale Brennen während der Zeit nach dem Ende des Anfalls aktiv hemmen. Es wird jedoch erwartet, dass die meisten dieser Änderungen Sekunden (im Fall von IPSP und AHP) oder möglicherweise Minuten (im Fall von hyperpolarisierten Pumpen) andauern, können jedoch den Nebel, der nach einem Anfall stundenlang anhält, nicht erklären.
Obwohl dies kein Beispiel für eine aktive Hemmung ist, könnte eine Azidose des Blutes dazu beitragen, den Anfall zu beenden und das Abfeuern von Neuronen nach dessen Abschluss zu unterdrücken. Wenn sich die Muskeln während tonisch-klonischer Anfälle zusammenziehen, übertreffen sie die Sauerstoffversorgung und gehen in den anaeroben Stoffwechsel über. Bei anhaltenden Kontraktionen unter anaeroben Bedingungen erfahren die Zellen eine Laktatazidose oder die Produktion von Milchsäure als metabolisches Nebenprodukt. Dies säuert das Blut an (höhere H + -Konzentration, niedrigerer pH-Wert), was viele Auswirkungen auf das Gehirn hat. Zum einen „konkurrieren Wasserstoffionen mit anderen Ionen am Ionenkanal, der mit N-Methyl-d-Aspartat (NMDA) assoziiert ist. Diese Konkurrenz kann die NMDA-Rezeptor- und kanalvermittelte Übererregbarkeit nach Anfällen teilweise abschwächen.“ Es ist unwahrscheinlich, dass diese Effekte von langer Dauer sind, aber durch Verringern der Wirksamkeit von Glutamatrezeptoren vom NMDA-Typ könnten hohe H + -Konzentrationen den Schwellenwert erhöhen, der zur Erregung der Zelle erforderlich ist, den Anfall hemmen und möglicherweise die neuronale Signalübertragung nach dem Ereignis verlangsamen / p>
Zerebraler BlutflussEdit
Die zerebrale Autoregulation stellt normalerweise sicher, dass die richtige Blutmenge die verschiedenen Regionen des Gehirns erreicht, um der Aktivität der Zellen in dieser Region zu entsprechen. Mit anderen Worten, die Perfusion stimmt typischerweise überein Stoffwechsel in allen Organen, insbesondere im Gehirn, das die höchste Priorität erhält. Nach einem Anfall hat sich jedoch gezeigt, dass der zerebrale Blutfluss manchmal nicht proportional zum Stoffwechsel ist, während sich der zerebrale Blutfluss im Hippocampus der Maus nicht verändert hat Anfallsherde in diesem Modell) während oder nach Anfällen wurde in der Region während der Iktal- und frühen Postiktalperioden ein Anstieg der relativen Glukoseaufnahme beobachtet. Tiermodelle sind schwierig für diese Art von Studie, da jede Art von Anfallsmodell ein einzigartiges Muster von Perfusion und Metabolismus erzeugt. Daher haben Forscher in verschiedenen Epilepsiemodellen unterschiedliche Ergebnisse hinsichtlich der Entkopplung von Metabolismus und Perfusion erzielt. Hosokawas Modell verwendete EL-Mäuse, bei denen Anfälle im Hippocampus beginnen und sich ähnlich wie bei epileptischen Patienten beim Menschen zeigen. Wenn Menschen eine ähnliche Entkopplung von Perfusion und Stoffwechsel zeigen, würde dies zu einer Hypoperfusion im betroffenen Bereich führen, eine mögliche Erklärung für die Verwirrung und den Nebel, den Patienten nach einem Anfall erfahren. Es ist möglich, dass diese Veränderungen des Blutflusses auf eine schlechte Autoregulation nach einem Anfall zurückzuführen sind, oder es könnte tatsächlich ein weiterer Faktor sein, der beim Stoppen von Anfällen eine Rolle spielt.