cuvinte cheie

SIDS; Me5; hipocampus; faze de somn; SIUDS; suzeta; SUDC

Introducere

utilizarea suzetei și suptul non-nutritiv

suptul non-nutritiv este un comportament normal fetal și nou-născut. Suzetele (cunoscute și sub numele de manechine) au fost folosite pentru a îndeplini această dorință înnăscută de peste 2000 de ani . Aceste sfârcuri simulate pot calma sau calma sugarii și sunt, de asemenea, utile în timpul procedurilor medicale minore . De exemplu, s-a demonstrat că suptul suzetei reduce plânsul la sugarii mici supuși puncției venoase . În 1979, s-a postulat că utilizarea suzetei ar putea reduce riscul de sindrom de moarte subită a sugarului (SIDS) într-un moment în care SIDS a fost asociat cu apneea de somn. Deși această relație a fost respinsă, există dovezi puternice și consistente că mai puțini sugari cu SIDS folosesc suzeta în timpul somnului de noapte decât sugarii de control potriviți vârstei . Mecanismele prin care suzetele oferă protecție împotriva SIDS rămân neclare, deși au fost propuse două mecanisme. În primul rând, protecția poate fi legată de efectele asupra controlului autonom . În al doilea rând, suzetele pot crește excitabilitatea din somn .

Me5

obiectul cercetării noastre este nucleul trigeminal mezencefalic (Me5), o formațiune nervoasă unică în sistemul nervos central (SNC), deoarece este singurul situs al ganglionilor intra-neuraxiali. Adică conține corpurile celulare ale neuronilor senzoriali aferenți primari. Această bandă îngustă de celule trece imediat lângă griul periaqueductal (PAG) și se extinde de la granița dintre pons Varolii și creierul mediu până la coliculul superior (limita superioară a creierului mediu). Limita sa inferioară este rostrală la nucleul trigeminal motor (Mo5). Alături de Me5, un ventricul mai medial și în fața celui de-al patrulea ventricul este locus coeruleus, principala sursă de fibre noradrenergice din sistemul nervos. LC și Me5 sunt strâns legate în dezvoltarea timpurie; LC este important în diferențierea neuronilor Me5 care sunt necesari pentru buna funcționare a LC .

Me5 este complet înconjurat de formarea reticulară (RF), iar porțiunea sa caudală este nucleul său format din celule ergice mici, multipolare, fusiforme de acid gamma-aminobutiric (GABA)care sunt rostrale la Mo5 și pe care le denumim ca Me5c (porțiunea caudală a nucleului trigeminal mezencefalic) . În schimb, porțiunea rostrală se află în creierul mijlociu și este alcătuită din celule glutamatergice pseudo-unipolare mari fără dendrite .

celulele Me5 au joncțiuni gap care formează sinapse somato-somatice între grupuri mici de neuroni . Fiecare neuron este aproape în întregime acoperit cu procese care radiază din două sau mai multe astrocite (de obicei astrocitele acoperă mai mulți neuroni) . Ramurile periferice ale neuronilor nucleului trigeminal mezencefalic inervează în principal mecanoreceptorii în ligamentul parodontal. Acești receptori sunt remarcabil de sensibili la mișcarea mușchilor ascensorului în maxilar; ele sunt activate printr-o simplă atingere a dinților, este necesară doar o forță foarte mică (1N și 4N în dinții anteriori și, respectiv, dinții posteriori) . Mai mult, mecanoreceptorii parodontali Me5 din mai „foc” în absența stimulilor . Ramurile centrale se îndreaptă către nucleul trigeminal motor, zona parvocelulară reticulară și dorsolateral midbrain RF (nucleul raphe dorsal și nucleul dorsal lateral al tegmentului ) . Când coboară prin podul Varolio ca „întinderea Probst”, traversează bulbul dorsolateral la nivelul nucleului dorsal al nervului vag, trec în câmpul tegmental lateral și se termină în măduva spinării la nivelul nucleului trigeminal caudat până la C1/C3 . Trecând prin neuronii mari ai nucleului Probst, localizați ventral pe tractul solitar, ajung la nucleul hipoglos, nucleul principal senzorial și caudat trigeminal, nucleul solitar și, eventual, nucleul supra-trigeminal . Celulele nervoase ale RF-ului midbrain, în special cele ale DRN și LDT, atât direct, cât și prin talamus, trimit proiecții aspecifice pe scară largă către întregul cortex și fac parte din sistemul activator reticular ascendent (Aras). Me5 asigură semnalizarea glutamatergică către Mo5 prin intermediul neuronilor săi pseudo-unipolari mari și semnalizarea GABAergică de la neuronii săi Me5c mici (Figura 1) .

Figura 1 structura anatomică a creierului mediu.

modele de somn pentru sugari

înainte și imediat după naștere, somnul este, în esență, doar mișcare rapidă a ochilor (REM) somn, dar durata somnului non – REM (NREM) crește rapid din prima lună de viață. Într-adevăr, somnul sugarului este mai precis caracterizat ca „stări comportamentale” numite somn liniștit (QS, care corespunde somnului NREM), somn activ (AS, care corespunde somnului REM), somn nedefinit (IS) și veghe (w, activ sau liniștit). Un nou-născut nu face distincție între zi și noapte, iar ritmul de somn nou-născut de 25 de ore este independent de mediu și guvernat doar de nevoi interne precum foamea și setea.

somnul apare atunci când VLPO și mnpo ale hipotalamusului transmit GABA și galanin pe țintele trunchiului cerebral, în special cele din ARAS (DRN, LC, TMN etc.). Producția de acetilcolină, dopamină, histamină, serotonină și orexină scade și există inhibarea nucleelor parasimpatice și a LC, care furnizează norepinefrină neuronilor spinali preganglionici simpatici.

ipoteza

copilul începe să doarmă, ceea ce necesită ca nucleele VLPO și MNPO să elibereze GABA în trunchiul cerebral și hipotalamus.

când GABA atinge celulele țintă, acestea sunt inhibate deoarece diferența de potențial a membranei este foarte negativă după intrarea clorurii. Această inhibare împiedică eliberarea neurotransmițătorilor și activitatea proteinelor critice (de exemplu, transportor de dopamină sau monoaminooxidază). Prin urmare, rezultatele autopsiei sugarilor cu SIDS vor prezenta probabil niveluri deficitare ale acestor proteine. Deficiența lor este probabil un efect al SIDS, mai degrabă decât o cauză. La un moment dat în timpul somnului, când nivelul GABA a crescut și multe celule sunt inhibate, se activează un mecanism intrinsec al trunchiului cerebral. Me5 este în mare parte format din celule pseudo-unipolare, dar terminarea sa caudală (Me5c) constă din celule multipolare mici care sunt de obicei Gabaergice. Deoarece sunt situate chiar vizavi de Mo5, acestea sunt în mod normal inhibate în condiții de repaus. Când GABA eliberat din hipotalamus inhibă celulele Me5c, inhibarea Me5 a Mo5 este ridicată. Mușchii masticatori se contractă, iar dinții se ating, ceea ce activează Me5 și îl determină să elibereze glutamat pe nucleele Aras, pe nucleele PAG și parasimpatice. Rezultatul net este atenuarea efectelor inhibitoare ale GABA. În aceste condiții, anumite celule nervoase mor și activează celulele gliale care eliberează IL1 beta și prostaglandinele care cresc nivelul substanței P. Aceste evenimente sunt probabil frecvente, dar rareori se termină cu un rezultat fatal; cu toate acestea, ele pot afecta dezvoltarea sugarului și, eventual, pot duce la o slăbiciune extremă a „sistemului trunchiului cerebral”, cu multe nuclee și celule care nu funcționează corect. În acest scenariu, un copil ar putea avea o „sensibilitate” ridicată la numeroși factori care sunt în mod normal neletali, dar ar putea deveni astfel din cauza slăbiciunii sistemului la acel moment (de exemplu, QT lung, infecții banale etc.).

în acest context, ne-am aștepta să găsim glioză; leucomalacie; hipoplazie cerebrală; niveluri crescute de substanță P; și scăderea nivelului de serotonină, dopamină, acetilcolină, norepinefrină, histamină și orexină.

un factor important este poziția de somn. În poziția predispusă, fiecare respirație necesită o muncă mai mare pentru a mări cutia toracică, care conține coloana vertebrală, plămânii și inima. La un nou-născut, aceste structuri cântăresc ~0,5 kg din greutatea totală de 3-4 kg. Este similar cu un mascul adult de 80 kg care doarme pe spate cu o greutate de ~10 kg pe cutia toracică. Atunci când greutatea sistemului respirator nu este susținută de anumiți neurotransmițători, în special serotonina, poate apărea moartea. Suzeta este capabilă să activeze Me5, care apoi eliberează glutamat pe nucleele ARAS și țintele sale, prevenind astfel excesul de transmisie GABAergică și „slăbiciunea” trunchiului cerebral.”

concluzie

modelul nostru de etio-patogeneză include multe aspecte în concordanță cu caracteristicile SIDS. Mai exact, explică de ce utilizarea suzetei poate preveni SIDS. De asemenea, subliniază de ce dezechilibrul neurotransmisiei este deosebit de periculos în timpul somnului. În special, poate explica majoritatea descoperirilor autopsiei în hipocampul sugarilor cu SIDS . Acest lucru este susținut de studii pe animale în care leziunea bilaterală a fibrelor Me5 a dus la leziuni similare ale girusului dentat hipocampal .

presupunem că anomaliile găsite în creierul SIDS nu sunt rezultatul relației intime dintre Me5 și hipocamp; mai degrabă, ele se datorează modificărilor somnului REM cauzate de disfuncția Me5 . La naștere, neuronii trebuie să răspundă nevoilor lor prin exprimarea completă a genelor adecvate, dar acest sistem poate eșua, mai ales în contextul problemelor de mediu, cum ar fi fumul de țigară sau somnul într-o poziție predispusă. Aceste influențe fac respirația mai dificilă și mai puțin eficientă, fie prin reintroducerea dioxidului de carbon emis, fie prin provocarea expansiunii cutiei toracice. Acest lucru ar putea preveni maturarea structurilor importante ale creierului mijlociu și ar putea duce la SIDS.

Conflict de interese

autorii declară că cercetarea a fost realizată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.

declarație de etică

studiul prezentat în manuscris nu implică subiecți umani sau animale.

1. Levin s (1971) manechine. S Afr Med J 45: 237-240.
2. Zempsky WT, Cravero JP (2004) Comitetul Academiei Americane de Pediatrie pentru medicina de urgență pediatrică și secțiunea privind anesteziologia și Medicina Durerii. Ameliorarea durerii și anxietății la pacienții pediatrici în sistemele medicale de urgență. Pediatrie 114: 1348-1356.
3. Curtis SJ, Jou h, Ali s, Vandermeer B, Klassen T (2007) un studiu randomizat controlat de zaharoză și/sau suzetă ca analgezie pentru sugarii care primesc venipunctură într-un departament de urgență pediatrică. BMC pediatru 7: 27.
4. Cozzi F, Albani R, Cardi e (1979) o patofiziologie comună pentru moartea subită a patului și apneea de somn. Sindromul de vid-glosso-ptoză. Medipoteze 5: 329-338.
5. Yiallourou SR, Poole H, Prathivadi P, Odoi A, Wong FY, și colab. (2014) efectele utilizării manechinului/suzetei asupra tensiunii arteriale a sugarului și a activității autonome în timpul somnului. Somn Med 15: 1508-1516.
6. Franco P, Scaillet S, Wermenbol V, Valente F, Groswasser J, și colab. (2000) influența suzetei asupra trezirilor sugarilor din somn. J Pediatr 136: 775-779.
7. Hanzer M, Zotter H, Sauseng W, Pfurtscheller K, M Okticller W, și colab. (2009) utilizarea suzetei nu modifică frecvența sau durata excitărilor spontane la sugarii care dorm. Somn Med 10: 464-470.
8. Espana a, Clotman F (2012) un factor de tăiere controlează dezvoltarea locus coeruleus și a nucleului trigeminal mezencefalic. Neuroști De Celule Mol 50: 93-102.
9. Morgane PJ, Jacobs MS (1979) Raphe proiecții la locus coeruleus la șobolan. Brain Res Taur 4: 519-534.
10. Hayar a, Poulter MO, Pelkey K, Feltz P, Marshall KC (1997) răspunsurile neuronului trigeminal Mezencefalic la acidul gamma-aminobutiric. Creier Res 753: 120 -127.
11. Copray JC, Liem RS (1993) supraviețuirea și formarea neuritelor neuronilor trigemeni mezencefalici ai șobolanului in vitro. Arc Biol Oral 38: 547-557.
12. Rokx JT, Juch PJ, Van Willigen JD (1985) privind inervația bilaterală a mușchilor masticatori: un studiu cu trasoare retrograde. Ioan 140: 237-243.
13. Paik SK, Kwak MK, Ahn DK, Kim YK, Kim DS și colab. (2000) ultrastructura aferențelor fusului muscular al maxilarului în nucleul mezencefalic trigeminal de șobolan. Neuroreport 16: 1561-1564.
14. Lazarov NE (2000) nucleul trigeminal mezencefalic la pisică. Adv Anat Embriol Cell Biol 153: 1-103.
15. Henderson G, Pepper CM, Shefner SA (1982) proprietățile electrofiziologice ale neuronilor conținute în nucleul locus coeruleus și mezencefalic al nervului trigeminal in vitro. Exp Brain Res 45: 29-37.
16. Curti s, Hoge G, Nagy JI, Pereda AE (2012) sinergia dintre cuplarea electrică și proprietățile membranei promovează sincronizarea puternică a neuronilor nucleului trigeminal mezencefalic. J Neurologi 32: 4341-4359.
17. Liem RS, Copray JC, Van Willigen JD (1991) ultrastructura nucleului trigeminal mezencefalic de șobolan. Acta Anat (Basel) 140: 112-119.
18. Trulsson M (2006) funcția senzorial-motorie a mecanoreceptorilor parodontali umani. J Reabilitare Orală 33: 262-273.
19. Trulsson M (2007) codificarea forței de către mecanoreceptorii parodontali umani în timpul masticării. Arch Oral Biol 52: 357-360.
20. Trulsson M, Gunne HSJ (1998) comportamentul alimentar și mușcător la subiecții umani lipsiți de receptori parodontali. J Dent Res 77: 574-582.
21. Trulsson M, Johansson RS, Olsson KA (1992) sensibilitatea direcțională a aferențelor mecanoreceptive parodontale umane la forțele aplicate dinților. J Physiol 447: 373-389.
22. Rokx JT, Juch PJ, Van Willigen JD (1986) aranjament și conexiuni ale neuronilor trigemeni mezencefalici la șobolan. Acta Anat (Basel) 127: 7-15.
23. Matsushita m, Okado N, Ikeda M ,Hosoya Y (1981) proiecții descendente de la nucleele spinale și mezencefalice ale nervului trigeminal până la măduva spinării la pisică. Un studiu cu tehnica peroxidazei hreanului. J Comp Neurol 196: 173-187.
24. Sirkin DW, Feng AS (1987) studiu Autoradiografic al căilor descendente din formarea reticulară pontină și nucleul trigeminal mezencefalic la șobolan. J Comp Neurol 256: 483-493.
25. Nieuwenhuys R, Voogd JD, Van Huijzen C (2008) sistemul nervos central uman. New York: Springer.
26. Matesz c (1981) distribuția periferică și centrală a fibrelor rădăcinii trigeminale mezencefalice la șobolan. Neurologi Lett 27: 13-17.
27. Kolta a, Westberg KG, Lund JP (2000) identificarea interneuronilor trunchiului cerebral care se proiectează la nucleul motor trigeminal și structurile adiacente la iepure. J Chem Neuroanat 19: 175-195.
28. Hayar a, Poulter MO, Pelkey K, Feltz P, Marshall KC (1997) răspunsurile neuronului trigeminal Mezencefalic la acidul gamma-aminobutiric. Creier Res 753: 120-127.Meier-Koll a (1979) interacțiuni ale ritmurilor endogene în timpul dezvoltării postnatale. Observații ale comportamentului și studii poligrafice la un copil normal. Int J Chronobiol 6: 179-189.
29. Kinney HC, Cryan JB, Haynes RL, Paterson DS, Haas EA și colab. (2015) anomalii ale girusului dentat în moartea subită inexplicabilă la sugari: marker morfologic al vulnerabilității creierului subiacent. Acta Neuropatol 129: 65-80.
30. Ishii T, Suenaga R, Iwata W, Miyata R, Fujikawa R, și colab. (2010) leziunile bilaterale ale nucleului senzorial trigeminal mezencefalic stimulează neurogeneza hipocampului, dar duc la deficite severe în resetarea memoriei spațiale. Creier Res 1342: 74-84.
31. Lopez J, ROFFWARG HP, Dreher A, Bissette G, Karolewicz B, și colab. (2008) privarea de somn cu mișcare rapidă a ochilor scade stabilitatea potențării pe termen lung și afectează unele proteine de semnalizare glutamatergică în timpul dezvoltării hipocampului. Neuroștiințe 153: 44-53.