Zusammenfassung
Eine der wesentlichen Fragen bei der Untersuchung chronisch epileptischen Hirngewebes
ist die, ob dieses Gewebe, welches im Patienten epileptische Entladungen, also synchrone
Netzwerkaktivität gezeigt hat, dies auch in vitro beibehält. Um dieses Problem anzugehen,
wurden bioelektrische Registrierungen in menschlichen Schnittpräparaten des Temporal-
bzw. Frontallappens aus epilepsiechirurgischen Eingriffen mit konventionellen intra-
und extrazellulären Registriertechniken sowie mit optischen Methoden (spannungsempfindliche
Farbstoffe) vorgenommen. Es konnte gezeigt werden, dass menschliches epileptisches
Gewebe tatsächlich spontane scharfe Wellen in vitro aufweist, denen auf zellulärer
Ebene polyphasische, vorwiegend hyperpolarisierende postsynaptische Potenziale entsprechen.
Diese beruhen sowohl auf exzitatorischen wie inhibitorischen Prozessen. Das neuronale
Netzwerk zur Generierung von Summenaktionspotenzialen ist offenbar sehr klein. Die
spontanen Ereignisse beginnen meist in supragranulären Schichten, häufig mit multiplen
Foki. Die Synchronisation neuronaler Depolarisationen innerhalb der initiierenden
Foki ist gering, wie mit Hilfe von spannungssensitiven Farbstoffen gezeigt werden
konnte. Bei experimenteller Steigerung der Epileptogenität wird iktaforme Aktivität
ebenfalls in kleinen Foki mit einem Durchmesser von 100 - 300 µm initiiert, um dann
in eine extreme neuronale Synchronisation überzugehen. Die Untersuchungen weisen darauf
hin, dass multiple spontan aktive Foki in chronisch epileptischem Hirngewebe vorliegen
und dass Anfälle durch eine Synchronisierung dieser Foki entstehen.
Abstract
One of the crucial questions when investigating chronically epileptic human resectates
is whether this tissue, which in patients did generate synchronous network activity
in the way of epileptiform discharges, will continue to do so also in vitro. To address
this issue, bioelectrical recordings were done in human temporal and frontal lobe
slices resected from therapy-resistant patients during epilepsy surgery using conventional
extra- and intracellular recording techniques as well as voltage-sensitive dyes. It
could be shown that human epileptic tissue indeed displays spontaneous sharp waves
in vitro, which on the intracellular level are reflected by polyphasic, mainly hyperpolarizing
postsynaptic potentials. These are based on both excitatory and inhibitory synaptic
processes. Grouped action potentials were observed as populations spikes; however,
the neuronal networks required to generate these discharges appear to be very small.
Initiation of epileptic discharges often occurs in supragranular layers with multiple
foci. The degree of synchronisation within the initiatory focus is low, as revealed
by voltage-sensitve imaging. With an experimental increase in epileptogenicity, ictaform
activity with massive synchronization is also initiated in small foci of 100 - 300
µm diameter. It is concluded that multiple, spontaneously active foci exist in chronically
epileptic tissue and that seizures may result from a synchronisation of these foci.
Key words
Human slices - spontaneous activity - synchronisation
Literatur
A -receptor-mediated inhibitory postsynaptic currents in dentate granule cells in epileptic
hippocampus.
J Neurophysiol.
1996;
75
1901-1908
2+ -abhängige Inaktivierung von spannungsabhängigen Kalziumkanälen bei humaner Epilepsie.
Klin Neurophysiol.
2002;
33
137-143
2+ )o in the human epileptogenic neocortex in vitro.
Brain Res.
1987;
61
589-606
2+ -dependent intrinsic bursting in the rat pilocarpine model of temporal lobe epilepsy.
J Physiol.
2001;
532
205-216
A -mediated inhibition and in-vitro epileptogenesis in the human epileptic hippocampus.
J Neurophysiol.
1995;
73
468-484
kohling@uni-muenster.de
