Definizione dell’Epilessia L’epilessia è una patologia cronica del Sistema Nervoso Centrale, caratterizzata dall’occorrenza di manifestazioni accessuali -le crisi- che si ripetono nel tempo in modo apparentemente spontaneo, separate da intervalli di completo benessere. Da un punto di vista fisiopatologico la crisi epilettica è causata da una scarica parossistica ed ipersincrona generata da una popolazione neuronale persistentemente ipereccitabile.

”Basi neurofisiologiche dell’ EEG” Le “onde EEG” derivano quasi esclusivamente dalla sommazione spaziale e temporale dei PSPs di vaste popolazioni neuronali.

PSPs (Potenziali Post-sinaptici): EPSPs e IPSPs -- Si tratta di potenziali locali, graduati (a differenza dei PdA che sono di tipo “tutto o niente” ); -- che elettrofisiologicamente si esprimono con “deflessioni” [deflessioni negative o positive della “linea di base”, cioè della “linea” che esprime graficamente il Potenziale di riposo]; --che hanno la proprietà di sommarsi algebricamente (EPSP e IPSP tra loro) sia spazialmente che temporalmente; --che hanno una durata piuttosto lunga rispetto a quella del PdA (una quindicina di msec, talora anche molto di più); si tratta quindi di deflessioni piuttosto lente.   ) m

Basi neurofisiologiche dell’ EEG: “PSPs e APs” Per queste caratteristiche (soprattutto x la loro lunga durata) i PSPs di vaste popolazioni neuronali , anche in assenza di una loro perfetta sincronizzazione, riescono a sommarsi sia spazialmente che temporalmente, creando dei flussi di corrente extracellulari e quindi dei campi elettrici sufficientemente ampi da potere essere registrati dallo scalpo. Per contro i APs contribuiscono quasi per nulla alla genesi dei grafo-elementi perché la loro durata è “ultrabreve” (1 msec o poco più), un tempo insufficiente alla sommazione per ottenere un’adeguata sincronizzazione di vaste popolazioni neuronali corticali.

Basi neurofisiologiche dell’ EEG: In conclusione: le “onde EEG” sono il prodotto delle correnti extracellulari di ampie popolazioni neuronali corticali sottostanti, correnti generate a loro volta dalla sommazione algebrica sia spaziale che temporale dei PSPs dei neuroni corticali sottostanti attivati, sommazione potenziata da meccanismi di sincronizzazione, quali quelli intracorticale e talamico. 

“Interictal Spike and Paroxysmal Depolarization Shift-Burst Firing” Intracellular and extracellular events of the paroxysmal depolarizing shift underlying the interictal epileptiform spike detected by surface EEG Ayala et al., 1973

Paroxysmal depolarization shift-burst firing [PDS-BF] Paroxysmal depolarization shift-burst firing [PDS-BF]. Il PDS-BF corrisponde ad una depolarizzazione parossistica della membrana – improvvisa, ampia (20/30 mV) e prolungata (50-100 msec) - con sovrimposto un treno di Potenziali d’Azione. Il PDS-BF è seguito da una successiva iperpolarizzazione (AHP = After Hyper Polarization) di durata maggiore del PDS-BF La Punta è l’espressione sullo scalpo del PDS-BF. Come il PDS-BF anche l’AHP ha un’espressione elettroencefalo- grafica, rappresentata dall’ Onda che fa seguito alla Punta all’interno del complesso punta-onda (cpo). L’Onda però non sempre è visibile all’EEG[(difatti alle volte non vediamo il cpo ma solo la punta. Ciò non significa che a livello neuronale non ci sia l’AHP. L’AHP c’è sempre, come seguito del PDS-BF, ma può mancare (o meglio non essere visibile) la sua espressione sullo scalpo ossia l’onda).   Ayala et al., 1973

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” Nel neurone epilettico il raggiungimento da parte dell’impulso o degli impulsi del valore soglia dà l’avvio NON ad una depolarizzazione normale bensì ad una depolarizzazione parossistica…con l’innesco NON di un solo PdA bensì di un treno di PdA.

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” Il Neurone epilettico è ipereccitabile. L’ipereccitabilità può essere definita come la tendenza di un Neurone a generare una scarica di Potenziali di Azione in risposta ad una stimolazione che in condizioni normali dovrebbe indurre 1 solo Potenziale di Azione.

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” Il Neurone Epilettico è Ipersincrono. L’Ipersincronia può essere definita come la capacità che i neuroni epilettici hanno di sincronizzare le loro scariche, ossia di sincronizzare i PDS-BF. [il PDS-BF prodotto da un singolo neurone –sviluppandosi in profondità - non riuscirebbe ad essere captato dall’elettrodo posto sullo scalpo se non si sommasse ad altri PDS-BF prodotti nello stesso istante dai neuroni epilettici circostanti. La Punta (cioè l’evento EEG)/la Spike la riusciamo a vedere sullo scalpo perché è il risultato della sincronizzazione dei PDS-BF di vari neuroni epilettici, ossia di una popolazione di neuroni epilettici].

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” La Ipereccitabilità Epilettica può essere causata: da una ridotta efficienza dei sistemi/processi inibitori da un’aumentata attività dei sistemi/processi eccitatori

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” Da studi condotti su modelli animali è emerso che alla base della ipereccitabilità possono esservi meccanismi di vario tipo che condividono la capacità di determinare una modifica degli scambi ionici attraverso la membrana. Gli scambi ionici si attuano: 1) attraverso i Canali ionici voltaggio-dipendenti (attivati da variazioni elettriche del potenziale di membrana) o associati a recettori per i neurotrasmettitori (eccitatori o inibitori) 2) attraverso le Pompe ioniche (Na/K ATPasi e la pompa del Ca che trasporta il CA all’esterno della cellula)

”Epilessia: Basi Neurofisiopatologiche” Questa anomalia dei flussi ionici potrà essere causata da: fattori intrinseci al canale*, ossia strutturali (legati a cause genetiche o acquisite) fattori estrinseci, ossia legati ad una esaltata o ridotta trasmissione neurotrasmettitoriale rispettivamente eccitatoria o inibitoria. Quindi tanti e tanti - e tra loro differenti - i possibili meccanismi etiopatogenetici in gioco. Ma ciò non deve sorprendere considerando che sono tante e differenti le forme cliniche di epilessia. * canale inteso in senso lato (1) canali voltaggio dipendenti, 2) associati a recettori x neurotrasmettitori e 3) associati alle pompe)