Модели, эпилепсия и мозг Анатолий Бучин 12/09/2015
Синхронизация в природе
Эпилепсия • Эпиле псия - от др. -греч. ἐπιληψία от ἐπίληπτος, «схваченный, пойманный, застигнутый» • Эпилепсия - хроническая нервная болезнь, проявляющаяся в припадках, судорогах, вызванная патологической синхронизацией нейронов в мозге
Паттерн активности ЭЭГ во время приступа
Генерализованный приступ
Абсенс эпилепсия
![Ultrasound imaging during seizure [Mace et al, 2011]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-8.jpg "Ultrasound imaging during seizure [Mace et al, 2011]")
Ultrasound imaging during seizure [Mace et al, 2011]
![Что происходит с нейронами во время приступа [Shevon et al, 2012]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-10.jpg "Что происходит с нейронами во время приступа [Shevon et al, 2012]")
Что происходит с нейронами во время приступа [Shevon et al, 2012]
Что происходит с нейронами во время приступа
Аудиолизация эпилептического приступа Alain Destexhe http: //cns. iaf. cnrs-gif. fr/alain_music. html Seizure Wake
Почему происходит патологическая синхронизация нейронов? Возбуждающие нейроны (PY) Тормозные нейроны (IN)
![Активность нейронов при балансе возбуждения-торможения PY IN Balanced state [van Vreeswijk, 1996]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-14.jpg "Активность нейронов при балансе возбуждения-торможения PY IN Balanced state [van Vreeswijk, 1996]")
Активность нейронов при балансе возбуждения-торможения PY IN Balanced state [van Vreeswijk, 1996]
Генерация патологической синхронной активности Возбуждение PY IN
Концентрация ионов внутри и вне нейрона
![Причины увеличения возбуждения в сети [Jirsa et al, 2014] Высказана гипотеза о накоплении внеклеточного](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-17.jpg "Причины увеличения возбуждения в сети [Jirsa et al, 2014] Высказана гипотеза о накоплении внеклеточного")
Причины увеличения возбуждения в сети [Jirsa et al, 2014] Высказана гипотеза о накоплении внеклеточного калия и его связи с эпилепсией [Ranck et al, 1970]
![Положительная обратная связь между активностью сети и внеклеточным калием [Frohlich et al, 2008]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-18.jpg "Положительная обратная связь между активностью сети и внеклеточным калием [Frohlich et al, 2008]")
Положительная обратная связь между активностью сети и внеклеточным калием [Frohlich et al, 2008]
Динамика внеклеточного калия и внутриклеточного хлора в сети KCC 2(-)
Переход к приступу
![Корреляции и причинность [Jirsa et al, 2014]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-22.jpg "Корреляции и причинность [Jirsa et al, 2014]")
Корреляции и причинность [Jirsa et al, 2014]
Противоречивые корреляции http: //www. tylervigen. com/spuriouscorrelations
Противоречивые корреляции http: //www. tylervigen. com/spuriouscorrelations
![Модели позволяют выдвигать гипотезы для последующей экспериментальной проверки [Bahzenov et al, 2004] [Frohlich and](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-25.jpg "Модели позволяют выдвигать гипотезы для последующей экспериментальной проверки [Bahzenov et al, 2004] [Frohlich and")
Модели позволяют выдвигать гипотезы для последующей экспериментальной проверки [Bahzenov et al, 2004] [Frohlich and Bazhenov, 2008]
![Эпилептические приступы в различных моделях [Wendling et al, 2012]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-26.jpg "Эпилептические приступы в различных моделях [Wendling et al, 2012]")
Эпилептические приступы в различных моделях [Wendling et al, 2012]
Причины эпилептических приступов
Одномерный потенциал Аттрактор
Состояние равновесия Saddle point
Динамика мозга Физиологическая динамика Норма приступ Эпилепсия
![Изменение аттрактора [Jirsa et al, 2014] Увеличение концентрации калия, хлора, синаптическая пластичность и т.](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-31.jpg "Изменение аттрактора [Jirsa et al, 2014] Увеличение концентрации калия, хлора, синаптическая пластичность и т.")
Изменение аттрактора [Jirsa et al, 2014] Увеличение концентрации калия, хлора, синаптическая пластичность и т. д.
Переход в эпилептический режим за счет накопления концентрации калия и хлора
![Сходимость решений модели нейрона кишечника рака для разных наборов параметров [Marder et al, 2011]](https://present5.com/presentation/27225_418930831/image-33.jpg "Сходимость решений модели нейрона кишечника рака для разных наборов параметров [Marder et al, 2011]")
Сходимость решений модели нейрона кишечника рака для разных наборов параметров [Marder et al, 2011]
Эпилепсия и «аура» «Аура» - любое переживание или ощущение, предшествующее эпилептическому приступу Художественное представление зрительных галлюцинаций
Ф. М. Достоевский Вы все здоровые люди, - рассказывал Достоевский, не подозреваете, что такое счастье, которое испытываем мы, эпилептики, за секунду перед припадком. Магомет уверяет в своем Коране, что видел рай и был в нем. Все умные дураки убеждены, что он просто лгун и обманщик. Ан, нет! Он не лжет. Он действительно был в раю в припадке падучей, которой страдал, как и я. Не знаю, длится это блаженство секунды, или часы, или месяцы, но верьте слову, все радости, которые может дать жизнь, не взял бы я за него. со слов Софьи Ковалевской
Скачать презентацию Модели эпилепсия и мозг Анатолий Бучин 12 09 2015
модели_эпилепсия_мозг_2.pptx