K-complex - K-complex

Un complex K este o formă de undă care poate fi văzută pe o electroencefalogramă (EEG) . Apare în timpul etapei 2 a somnului NREM . Este „cel mai mare eveniment în EEG uman sănătos”. Sunt mai frecvente în primele cicluri de somn.

Complexele K au două funcții propuse: în primul rând, suprimarea excitării corticale ca răspuns la stimuli pe care creierul adormit îi evaluează pentru a nu semnaliza pericolul, și în al doilea rând, ajutând la consolidarea memoriei bazate pe somn .

Complexul K a fost descoperit în 1937 în laboratoarele private ale lui Alfred Lee Loomis .

Neurofiziologie

Complexul K constă dintr-un scurt vârf de înaltă tensiune negativ, de obicei mai mare de 100 µV, urmat de un complex pozitiv mai lent în jur de 350 și 550 ms și la 900 ms un vârf negativ final. Complexele K apar aproximativ la fiecare 1,0-1,7 minute și sunt adesea urmate de explozii de fusuri de somn . Acestea apar spontan, dar apar și ca răspuns la stimuli externi, cum ar fi sunetele, atingerile pe piele și cele interne, cum ar fi întreruperile inspiratorii. Acestea sunt generate în locații corticale larg răspândite, deși tind să predomine peste părțile frontale ale creierului.

Atât activitatea K-complexă, cât și cea a undei delta în stadiul de somn 2 creează oscilații cu undă lentă (0,8 Hz) și delta (1,6-4,0 Hz). Cu toate acestea, distribuția lor topografică este diferită, iar puterea delta a complexelor K este mai mare.

Acestea sunt create de apariția în zone corticale larg răspândite a curenților dendritici externi de la straturile medii (III) la cele superioare (I) ale cortexului cerebral . Acest lucru este însoțit de o scădere a puterii EEG în bandă largă, inclusiv activitatea undelor gamma . Acest lucru produce „stări de jos” ale tăcerii neuronale în care activitatea rețelei neuronale este redusă. Activitatea complexelor K este transferată în talamus unde sincronizează rețeaua talamocorticală în timpul somnului, producând oscilații ale somnului, cum ar fi fusurile și undele delta . S-a observat că ele sunt într-adevăr identice în „distribuțiile laminare ale curenților transmembranari” cu undele lente ale somnului cu unde lente .

Complexele K au fost sugerate atât pentru a proteja somnul, cât și pentru a se angaja în procesarea informațiilor, deoarece ambele sunt o parte esențială a sincronizării somnului NREM, în timp ce răspund, de asemenea, la stimuli interni și externi într-o manieră reactivă. Acest lucru ar fi în concordanță cu o funcție de suprimare a excitării corticale ca răspuns la stimulii pe care creierul trebuie să îi proceseze inițial în ceea ce privește dacă este periculos sau nu.

O altă funcție a sugerat este sprijinirea activarea homeostazia a sinapselor și consolidarea memoriei. Pragurile de activare ale sinapselor corticale sunt reduse în timpul stării de veghe pe măsură ce procesează informațiile, făcându-le mai receptive și, prin urmare, trebuie ajustate înapoi pentru a-și păstra raportul semnal-zgomot. Starea de jos oferită de complexele K face acest lucru prin reducerea punctelor tari ale conexiunilor sinaptice care apar în timp ce un individ este treaz. Mai mult, recuperarea din starea de jos pe care o induc permite „tragerea corticală„ reporniți ”într-o ordine sistematică”, astfel încât engramele de memorie codificate în timpul tragerii neuronale pot fi „practicate în mod repetat și astfel consolidate”.

Dezvoltare

Sunt prezenți în somnul sugarilor de 5 luni și se dezvoltă odată cu înaintarea în vârstă. Între 3 și 5 ani apare o componentă negativă mai rapidă și continuă să crească până la adolescență . O altă schimbare are loc la adulți: înainte de 30 de ani, frecvența și amplitudinea lor sunt mai mari decât la persoanele în vârstă, în special la cei cu vârsta peste 50 de ani. Acest lucru este paralel cu scăderea altor componente ale somnului, cum ar fi densitatea fusului de somn și puterea delta .

Clinic

Epilepsie

La persoanele cu epilepsie idiopatică generalizată , sincronizarea indusă de complexul K poate declanșa descărcări de undă și vârf . Acest lucru tinde să se întâmple cel mai mult între trecerea dintre veghe și NREM și între somnul NREM și REM . În epilepsia lobului frontal nocturn dominant autosomal , complexele K sunt aproape invariabil prezente la începutul convulsiilor.

Sindromul picioarelor nelinistite

Persoanele cu sindromul picioarelor neliniștite au un număr crescut de complexe K și acestea sunt asociate cu (și adesea precedă) mișcările picioarelor. Medicamentele care îmbunătățesc dopamina , cum ar fi L-DOPA, care reduc mișcările picioarelor, nu reduc complexul K, sugerând că acestea sunt primare și mișcările picioarelor secundare acestora. Eșecul unor astfel de medicamente de a reduce complexele K, în ciuda reducerii mișcărilor picioarelor, a fost sugerat de ce pacienții după un astfel de tratament continuă să se plângă de somn nerecuperator. Clonazepam este un alt tratament pentru RLS; la fel ca alte benzodiazepine , inhibă somnul REM prin creșterea nivelului de GABA . Această inhibare a somnului REM scade semnificativ numărul complexului K și, spre deosebire de tratamentul cu L-DOPA, studiile cu clonazepam raportează o îmbunătățire a restaurării somnului. Prin urmare, medicamentele care inhibă somnul REM scad, de asemenea, numărul complexului K.

Apnee obstructivă în somn

Sindromul de apnee obstructivă în somn este asociat cu ocluzii inspiratorii care evocă mai puține complexe K în timpul somnului NREM, chiar dacă complexele K sunt evocate în mod normal la stimuli auditivi și astfel de indivizi reacționează normal la întreruperile respiratorii atunci când sunt treji. Acest lucru sugerează o legătură între o astfel de apnee de somn și un răspuns cortical specific somnului la probleme respiratorii.

Note