Racine stadier

Racine-stadier är en kategorisering av epileptiska anfall som föreslogs av Ronald J. Racine 1972. Före Racines forskning inom epilepsi var ett kvantifierbart sätt att beskriva anfallsintensiteten och deras orsaker inte lätt tillgängligt. Racines arbete gjorde att epilepsi kunde förstås på en nivå som man tidigare trodde var omöjlig.

Introduktion

I hjärnan sprids elektriska signaler genom avfyring av neuroner som leder till ett önskat resultat i kroppen. Detta kan orsakas av frisättning av en signalsubstans eller frivilliga sammandragningar av en muskel. En aktionspotential måste uppfyllas för att den elektriska signalen ska skapas. Hos epileptiska patienter når elektriska signaler en tröskel, vilket orsakar en spridning av avfyrande neuroner i hjärnan . Detta gör att flera signaler sprids genom nervsystemet vilket resulterar i ett anfall. När ett anfall väl har inträffat kan skador ses i området som aktionspotentialen kom från. Till exempel, om den initiala aktionspotentialen kom från hippocampus , kan skador ses i de omgivande nervcellerna. Medan ett EEG kan bestämma förekomsten av ett anfall och intensiteten av aktionspotentialerna, är det totala resultatet på kroppen svårt att fastställa. 1972 utvecklade Ronald J. Racine en metod för att dela upp anfallens svårighetsgrad i stadier: mun- och ansiktsrörelse, huvudnickande, frambensklonus, uppfostran med frambensklonus och uppväxt och fall med frambensklonus. Racine-stadier kan användas för att bestämma i vilka stadier patienten upplever ett anfall och vid vilken stimulansnivå patienten kan nå ett visst stadium. Med tiden kan kartläggning av stimulansnivån och den resulterande anfallsintensiteten visa skador på det stimulerade området. Kartläggningar för patienter kan göras genom att skicka elektriska signaler med olika styrkor för att mäta kroppens reaktion. När den epileptiska patienten upplever ett anfall, blir patienten mer mottaglig för att få ytterligare anfall. Racine stadier utvecklades med hjälp av en djurmodell för att beskriva de fem stadierna. När de väl utvecklats fungerade Racine-stadierna som ett kvantitativt sätt att kategorisera intensiteten av ett anfall som en epileptisk patient upplever.

Utveckling

Ett anfall beskrivs som stora mängder synkroniserade aktionspotentialer som får kroppen att utföra okontrollerbara muskelsammandragningar som resulterar i ofrivilliga rörelser och oförmåga att kontrollera sina handlingar. Denna synkroniserade aktionspotential måste överstiga ett visst tröskelvärde, som är olika för varje patient, som sedan ger efterklang i hela kroppen. För patienter med epilepsi inträffar anfall konstant och fortsätter att växa i intensitet. När en patient har epilepsi riskerar de alltid att få ett anfall. Men för varje patient kan olika miljöstimuli göra att patienten får ett anfall. För varje patient är behandlingsmetoden och framgången för den behandlingsmetoden olika. Henry Molaison (HM) är känd för sitt bidrag till minnesstudier inom neurovetenskap. Innan han förlorade sin förmåga att behålla långtidsminnen fick han försvagande anfall. HM , visade små tecken på anfall under uppväxten. Före femton års ålder var HM:s enda tecken på ett anfall en paus i samtalet. Under några sekunder såg han ut som om han dagdrömmer. Vissa beskrev honom som frånvarande i några sekunder. Hans första traumatiska anfall inträffade när han var femton. I familjens bil fick HM ett anfall som fick hela hans kropp att krampa. 1969 utvecklades ett experiment med djup hjärnstimulering för att testa fluktuationerna i tröskelvärden för patienter med epilepsi. I detta experiment använde forskare implanterade elektroder för att mäta den elektrografiska aktiviteten under införandet av en stimulans och det resulterande anfallet. Även om detta experiment lyckades visa att anfall inträffade vid lägre tröskelvärden efter upprepade behandlingar, registrerades inte den övergripande svårighetsgraden av varje anfall väl.

Råttmodell

Före Racines forskning om epilepsi var en modell för svårighetsgraden av ett anfall inte känd. 1972 försökte Ronald J. Racine utveckla en modell som kvantifierade svårighetsgraden av ett anfall. Med hjälp av djurförsök (råttmodell) kunde Racine stimulera specifika delar av hjärnan med hjälp av lätta elektriska impulser. Han använde metoder för djup hjärnstimulering för att säkerställa att de riktade områdena i hjärnan kunde nå den specifika tröskeln för att se en reaktion hos råttorna. Råttor separerades i kategorier av målområdet, varaktighet av stimuli och total intensitet av stimuli. Han riktade sig specifikt mot hippocampus och amygdala hos testdjuren. Varje råtta i modellen bedövades och speciella sonder placerades i specifika delar av hjärnan enligt målområdet. Med hjälp av en elektrisk stimulering med en sekunds intervall och olika intensiteter, observerade Racine en förändring i muskelstimulering hos råttorna. När råttorna var upphetsade visade de tecken på ett anfall. Racine kunde kategorisera kropparnas reaktion på stimuli i fem olika kategorier. Han observerade också att med fortsatt behandling var det lättare för anfallet att äga rum. Dessa stadier av ökande svårighetsgrad kan fungera som ett sätt att kvantifiera ett anfall.

Klassiska stadier

Den här videon visar ett intervall i svårighetsgraden av anfall som alla faller in i de fem klassiska stadierna när en stimulans som orsakar anfall läggs till råttmodellen. Till exempel kan råttor ses växa upp (stå på bakbenen) och falla omkull, vilket visar det fjärde och femte Racine-stadiet.

När intensiteten av anfallet ökar, ökar svårighetsgraden av efferenta handlingar. Varje steg är ett resultat av aktionspotentialerna som får muskeln att dra ihop sig och slappna av, vilket resulterar i en ofrivillig, observerbar handling.

Racine stadier

• Mun- och ansiktsrörelse
  • Ibland är det svårt att avgöra, detta kan också observeras hos mänskliga patienter under en tidsperiod då patienten upplever sin frånvaro eller blir stilla.
• Huvudet nickar
  • Okontrollerbara muskelsammandragningar i nacken orsakar lätt till kraftiga skakningar i huvudet.
• Forelimb clonus
  • Ofrivillig rörelse av armarna på grund av ökad muskelstimulering.
• Uppfödning med frambensklonus
  • Bredning av bröstet. För råttmodeller kan uppfödning demonstreras genom att råttan står på bakbenen.
• Resning och fall med frambensklonus (generaliserade motoriska kramper)
  • Under detta sista skede löper patienten den högsta risken för skada. Risk för skador på grund av fall eller situationella omständigheter kan hota livet för patienten och omgivningen.

När nivån av stimulans ökar, går den resulterande ofrivilliga rörelsen ner nivån av stadier. Nivåer längre ner i Racine-stadierna innehåller också symtom från de tidigare stadierna. Till exempel kan en person som visar handlingar av ett steg fyra-anfall också visa huvudnickning (indikerande på ett nivå två-anfall). Det är känt att upprepad exponering för ett stimuli sänker den totala tröskeln för ett anfall.) De två första stadierna har setts två till fyra dagar innan en ökning av anfallets svårighetsgrad ses. Detta kan registreras genom att patienten upplever reaktivt beteende som ses högre på Racine-skalan. Detta ses är 80% av patienter med anfall.

Kliniska användningsområden

Sedan dess utveckling har användningen av Racine-stadierna hjälpt till att främja forskningen om att behandla epileptiska patienter. För närvarande används Racine-stadier i råttmodeller. Racine-modellerna används fortfarande i laboratoriemiljöer för att visa hur allvarliga anfall är. Även om denna modell fungerar som standard för en metod för att kvantifiera svårighetsgraden av ett anfall, har ytterligare steg lagts till för att modellera de mer allvarliga fallen. 1978 utvecklade Pinel och Rovne en modell som lade till de traditionella fem stegen. Även om dessa stadier är baserade på de klassiska fem stadierna, krävde ökningen i svårighetsgrad ytterligare fem steg.

Pinel och Rovne ytterligare etapper

• Flera steg fem anfall
  • Mestadels två nivå fem anfall med ytterligare anfall möjliga.
• Hoppar
• Löpning
• Hoppar och springer
• Två olika anfall med ett partiellt anfall däremellan
  • Två anfall som är högre än Racine-stadierna
  • Separeras av ett anfall på lägre nivå

Stadier 6–10 inkluderar också tillägg av symtom som ses i steg ett till fem.

Forskning om botemedel mot epilepsi pågår. Olika nivåer av tolerans mot yttre stimulans finns för varje patient. Vissa patienter upplever anfall med ljud- eller visuell stimulering. Vissa patienter är dock mer känsliga för miljöfaktorer än andra. I de flesta fall kan behandling från medicinering eller kirurgi bidra till att begränsa förekomsten av anfall. Dessa behandlingsmetoder botar dock inte alltid patienten.

Ytterligare anpassningar

De klassiska fem Racine-stadierna har anpassats många gånger sedan de utsågs 1972. Beroende på förändringarna i stimulans intensitet och varaktighet lägger forskningen till eller tar bort nivåer enligt råttmodellernas reaktioner. Även om det finns anpassningar till Racine-stadiemodellen, har den ursprungliga modellen fungerat som ryggraden till idén om att skapa en metod för att bestämma intensiteten av ett anfall. Användningen av Racine-stadierna kan bidra till ytterligare forskning om nya lösningar inom epileptisk behandling.