Межцентральные отношения электрических процессов мозга при воздействии патологического очага на лимбические отделы - электрическая активность мозга при поражении диэнцефальных и лимбических структур
Исходя из положения о том, что лимбические структуры обеспечивают наиболее сложные функции ЦНС, мы полагали, что изучение нейрофизиологических механизмов функциональных перестроек у больных с поражением этих образований должно базироваться на использовании наиболее интегративных параметров электрической активности мозга, позволяющих охарактеризовать его деятельность как системы в целом. Наши многолетние исследования ЭЭГ человека в норме и патологии с использованием различных методов анализа, выполненные совместно с сотрудниками НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, показали, что наиболее информативные параметры качества функционирования мозга могут быть получены на основании вычисления функции когерентности ЭЭГ, позволяющей охарактеризовать тонус коры и мозаику межцентральных отношений. Результаты этих исследований, нашедшие отражение в нашей монографии (Русинов, Гриндель, Болдырева, Вакар, 1987), в последующем были дополнены выявленными нами особенностями межполушарной асимметрии в организации ЭЭГ здоровых людей, определяемыми индивидуальным профилем сенсорной и моторной асимметрий (Жаворонкова, Болдырева, Доброхотова, 1988).
Проведенный нами (Болдырева с соавт. 1992) динамический анализ особенностей перестройки межцентральных отношений ЭЭГ травматических больных в процессе восстановления церебральной деятельности позволил уточнить информативность когерентных характеристик ЭЭГ и показать, что на стадии острой декомпенсации в оценке уровня витальной регуляции наибольшая роль принадлежит показателям межполушарной когерентности, отражающим преимущественно состояние срединных (стволово-диэнцефальных) образований. В ходе восстановления церебральных функций большую значимость приобретают параметры внутриполушарной когерентности, характеризующие интракортикальные отношения и функциональные свойства патологического очага. Кроме того, на этой стадии важная роль в оценке регуляции высших корковых функций принадлежит региональным и частотным характеристикам межполушарной асимметрии когерентности ЭЭГ, отражающим специфику интракортикального и корково-подкоркового взаимодействия.
Рис. 5.3.5. Особенности перестройки межполушарных отношений по показателям средних уровней когерентности ЭЭГ симметричных зон
коры при вовлечении в патологический процесс лимбических структур
По оси абсцисс — анализируемые пары областей, по оси ординат — процентное соотношение случаев с разным типом изменений когерентности по сравнению с нормой: 1 — уменьшение когерентности, 2 — нет изменений, 3 — увеличение когерентности
В настоящем разделе приводятся результаты исследований изменений внутри- и межполушарных соотношений электрических процессов мозга у 41 больного с опухолью медиобазальных отделов височной доли, воздействующей на гиппокамп и соседние с ним образования.
Исследования межцентральных отношений биопотенциалов коры у больных с вовлечением в патологический процесс лимбических отделов выявило большое разнообразие в характере и степени выраженности изменения структуры взаимодействия церебральных процессов. Обращало на себя внимание то обстоятельство, что так же как и при поражении диэнцефальных структур, нарушения межцентральных отношений при вовлечении в патологический процесс лимбических структур носит диффузный характер, касающийся выраженной перестройки как внутри-, так и межполушарного взаимодействия. Можно полагать, что эта особенность определяется обширными связями лимбических структур с неспецифическими системами мозга, с таламо-гипоталамическими и стволовыми образованиями (Papez, 1958).
Рис. 5.3.5 демонстрирует особенности перестройки межполушарных отношений, выявленные на основании вычисления средних уровней когерентности ЭЭГ симметричных зон коры (затылочных, центральных, лобных и височных). Приводятся процентные соотношения случаев с разным типом изменений по сравнению с нормативными данными. Выявляются отчетливые регионарные различия в характере и степени выраженности межполушарного взаимодействия. Для лобных, затылочных и особенно центральных областей отмечается преобладание случаев со снижением когерентности над ее повышением. Совершенно иной характер межцентральных отношений отмечается для височных зон коры: здесь реактивные сдвиги, выраженные в меньшей степени, имеют одинаковую направленность и проявляются в увеличении когерентности. При рассмотрении вопроса о том, за счет каких диапазонов частот усиливается сочетанность височных отделов полушарий, были выявлены разные варианты изменений структуры когерентности: максимальное повышение сочетанности могло проявляться как в нижней, так и средней или высокой части спектра ЭЭГ. Клинико-электроэнцефалографические сопоставления показали, что больных с повышением когерентности ЭЭГ височных областей объединял одинаковый характер эмоционально-личностных расстройств — эйфория, благодушие.
Рис. 5.3.7. Изменение когерентности ЭЭГ в пределах интактного полушария у больных с поражением лимбических структур
Обозначения см. рис. 5.3.5
Рис. 5.3.6. Особенности изменений когерентности ЭЭГ в пределах пораженного полушария при повреждении лимбических структур Обозначения см. рис. 5,3,5
Анализ внутриполушарных отношений выявил еще большее разнообразие форм перестроек сочетанности биопотенциалов, имеющих свои особенности в пораженной и "здоровой&rdquo- гемисферах мозга. На стороне расположения опухоли (рис. 5.3.6) изменения сочетанности в пределах полушария обнаруживали элементы реципрокности, выражающиеся в уменьшении когерентности в передних областях и ее увеличении в задних отделах коры.
Существенные изменения претерпевали межцентральные отношения биопотенциалов и в "здоровом" полушарии (рис. 5.3.7), хотя процент случаев с отсутствием отклонения от нормы здесь был выше по сравнению с пораженной гемисферой. Эти изменения во всех парах, кроме центрально-лобной, выражались в преобладании случаев с увеличением когерентности. При анализе внутриполушарных перестроек взаимодействия биопотенциалов в целом обращало на себя внимание преимущественное увеличение (статистически значимое по сравнению с нормой) сочетанности ЭЭГ височной и центральной областей как в пораженном (р < 0,05), так и, в еще большей степени, в "здоровом" (р < 0,03) полушариях. При уточнении вопроса о том, за счет каких диапазонов ритмов происходит нарастание когерентности височно-центральных отделов не было выявлено однотипной картины, но была обнаружена тенденция максимального нарастания сочетанности в пораженном полушарии в альфа- и бета-диапазонах, а в "здоровом" — в дельта- и тета-частотных полосах.
Сопоставление особенностей перестройки межцентральных отношений с результатами нейропсихологического обследования показало, что проявление нейропсихологической симптоматики могло сопровождаться как уменьшением, так и увеличением когерентности, отражая, по-видимому, разные механизмы формирования патологических состояний. Эта особенность не является специфичной для поражения лимбических структур- аналогичные результаты были получены Е.В. Шаровой с соавт. (1995) при сопоставлении ЭЭГ и нейропсихологических характеристик у больных с поражением стволовых отделов мозга.
Рис. 5.3.8. Анализ рисунка спектров когерентности ЭЭГ передних областей полушарий мозга больной С-вой с опухолью медиобазальных отделов височной и лобной долей левого полушария
А — височно-лобные области правого (интактного) полушария — сплошная линия, левого (пораженного) полушария — пунктирная линия- Б — височно-центральные области интактного — сплошная линия и пораженного — пунктирная линия, полушария.
По оси абсцисс — частота (Гц), по оси ординат — когерентность. Вверху приводятся компьютерные томограммы
Как было отмечено в предыдущем разделе, формирование патологического очага стационарного возбуждения в лимбических структурах сопровождается специфической формой нарушения пространственной организации альфа-активности в коре — ее усилением в пораженном полушарии. Функциональные характеристики этого ритма, выражающиеся в наиболее четком ее проявлении при афферентной стимуляции, и ее локализационные особенности, обнаруженные топографическим картированием и определением зоны генерации методом Brainloc, позволили идентифицировать этот вид активности как отражение реакции активности гиппокампа.
Анализ рисунка спектра когерентности ЭЭГ больных с вовлечением в патологический процесс лимбических структур показал, что в пораженном полушарии, в областях, соответствующих зоне проекции опухоли, эта альфа-активность, в отличие от симметричных отделов "здорового" полушария, была когерентна. На рис. 5.3.8 представлены спектры когерентности передних отделов мозга больной С-вой, 59 лет, с менингиомой крыльев основной кости слева. По данным операции и КТ (приведенным на рисунке) опухоль располагалась в медиобазальных отделах левой лобно-височной доли. На представленных спектрах когерентности височной области с лобной (А) и центральной (Б) видно, что в отличие от "здорового" полушария (сплошная линия), где отмечается падение сочетанности в альфа-диапазоне, в пораженной гемисфере (пунктирная линия) наблюдается обратная картина — увеличение когерентности в этом диапазоне с формированием пика на частоте 10 Гц.
Наиболее отчетливое проявление избирательного усиления альфа-активности в зоне проекции опухоли у исследованных больных, как было отмечено выше, наблюдалось при афферентных раздражениях или в их последействии. В связи с этим интересным представлялось проследить особенности изменений структуры спектра когерентности в пораженном полушарии в разных функциональных состояниях. В качестве примера на рис. 5.3.9 представлены спектры когерентности в пределах передних и задних отделов пораженного полушария больной Ф-вой., 35 лет, у которой на операции была обнаружена менингиома медиобазальных отделов правой височной доли. Отчетливо видно, что на спектрограммах передних отделов — зоны проекции опухоли (А), в состоянии покоя (фон) выделяется пик в альфа-диапазоне на частоте 11 Гц- в ответ на стимуляцию звука) отмечается резкое увеличение этого пика, наиболее выраженное в височно-лобной паре отведений и отражающее нарастание сочетанности на этой частоте. На спектрограммах задних отделов полушария (Б) отмечается провал на частоте 11 Гц как в фоне, так и при звуковой стимуляции- рисунок спектра когерентности при стимуляции изменяется нерезко — максимально сочетанными, так же как и в фоне, являются колебания дельта-диапазона.
Рис. 5.3.9. Особенности изменений структуры спектров когерентности ЭЭГ в пределах пораженного полушария мозга больной Ф-вой с опухолью медиобазальных отделов правой височной доли в разных функциональных состояниях (I — фон, II — звуковая стимуляция)
А — передние отделы пораженного полушария: лобно-центральные (тонкая линия) и лобно-височные (толстая линия): Б — задние отделы пораженного полушария: затылочно-височные (тонкая линия) и затылочно-центральные (толстая линия).
Обозначение осей см. на рис. 5.3.8
Поскольку усиление альфа-активности в зоне проекции опухоли имело в основном эпизодический характер, часто проявляясь в виде пароксизмально возникающих вспышек, целесообразным представлялось проведение раздельного анализа межцентральных отношений биопотенциалов этих отрезков записи и периодов регистрации ЭЭГ между пароксизмами. Сопоставление полученных данных вычисления средних уровней когерентности показало, что в отличие от межпароксизмальных отрезков записи биопотенциалов с превышением когерентности в "здоровом" полушарии, при пароксизмальных вспышках отмечалась инверсия межполушарной асимметрии. Это проявлялось в виде избирательного повышения сочетанности альфа-активности в пораженном полушарии, наиболее резко выраженного в височно-центральной, височно-лобной парах областей. Важно подчеркнуть, что этот эффект можно было обнаружить лишь при анализе сочетанности в пределах отдельных диапазонов ритмов, так как показатели средних уровней когерентности, вычисленные для всей частотной полосы в целом, имели близкие значения и сходный характер межполушарной асимметрии для разнородных отрезков ЭЭГ.
Таким образом, вовлечение в патологический процесс лимбических образований мозга человека приводит к неоднозначным и более диффузным, чем при полушарных поражениях, изменениям структуры межцентральных отношений. Это касается особенностей реорганизации как меж-, так и внутриполушарных соотношений электрических процессов мозга, а также того обстоятельства, что изменения когерентности наблюдались не только в пораженном, но и в интактном полушарии. Установлено, что формирование очага стационарного возбуждения в лимбических отделах сопровождается возникновением нетипичных для здорового мозга систем корково-гиппокампального взаимодействия. Одним из следствий этого процесса в пораженном полушарии является усиление в зоне проекции опухоли альфа-активности, отличной по своим структурно-функциональным характеристикам от коркового альфа-ритма.
Сопоставление выявленных особенностей изменений пространственно-временной организации ЭЭГ с выраженностью отдельных клинических синдромов, характеризующих степень нарушения целостных поведенческих реакций у исследованных больных, на данном этапе работы не выявило их строгой корреляции. Можно лишь отметить тенденцию преимущественной связи характера изменений сочетанности симметричных височных отделов с особенностями проявления эмоционально-личностных расстройств. Уточнение этого положения требует дальнейших исследований.
