Генетическая обусловленность ээг-характеристик - электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ЭЭГ-ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕЛОВЕКА

Известно, что причины изменчивости ЭЭГ-характеристик многочисленны и разнообразны. Среди них выделяют две основные группы. Одна из них действительно связана со спонтанной нестабильностью, изменчивостью ЭЭГ характеристик во времени. Прежде всего это проявляется в неустойчивости амплитудных и частотных показателей ЭЭГ, в частности, доминирующего в бодрствовании альфа-ритма. Флуктуации имеют различные периоды (от нескольких сот миллисекунд до десятков секунд и минут), а отклонения отдельных параметров от их средних значений могут достигать сотен процентов. И все это в состоянии, которое достаточно однородно по своим внешним проявлениям и характеризуется, например, как спокойное бодрствование.
Другая, не менее значительная причина, состоит в том, что, как оказалось, характеристики ЭЭГ сугубо индивидуальны у каждого человека. Индивидуальные различия иногда столь существенны, что превосходят флуктуации параметров у одного и того же человека в весьма далеких друг от друга состояниях (например, спокойное и активное бодрствование). Вследствие этого индивидуальным особенностям ЭЭГ в электрофизиологии мозга уделяется значительное внимание.
Уже в ранних исследованиях отмечалась устойчивость общего типа ЭЭГ, а также ее отдельных параметров (альфа-индекса, средней частоты и др.) у каждого конкретного индивида (A.L.Loomis е.а., 1937- М.Н.Ливанов, 1940 и др.). Позднее было показано, что устойчивыми являются не только отдельные характеристики ЭЭГ, но и более общие параметры, такие, например, как автокорреляционная функция в целом. Все это послужило основанием для вывода о том, что ЭЭГ одного человека в стандартных условиях обследования меняется весьма незначительно и является достаточно стабильным показателем, имеющим фундаментальное физиологическое значение (М.Бреже, 1979).
Экспериментально показано, что индивидуальные особенности электрической активности мозга человека чрезвычайно устойчивы (N.A.Cobb, 1963- J.A.Burdick, 1968- Т.А.Мешкова, 1976, 1978 и др.). Формируясь к 20 - 25 годам, они сохраняются впоследствии практически без изменений в течение длительного периода. Это касается как частотно-амплитудных характеристик ЭЭГ, так и особенностей их пространственной и временной организации.
В работах Т.А.Мешковой (1978), В.Г. Маркмана (1981), И.В.Гавриш (1989), И.В.Гавриш с соавторами (1984) и многих других показано, что устойчивость частотноамплитудных характеристик ЭЭГ человека генетически обусловлена и что они, как и множество других признаков, в значительной степени являются наследуемыми. Коэффициент наследуемости характеристик альфа-активности, в частности, составляет (по данным Т.А.Мешковой, 1978) 0,97. Ею показано, что наследуются также региональные особенности его распределения по пространству мозга. Более жестко наследуются характеристики альфа-активности правого полушария, как менее подверженного изменениям в онтогенезе и связанного с филогенетически более древними формами поведения, а также затылочных областей по сравнению с лобными.
Наиболее прямым методом, позволяющим экспериментально показать генетическую детерминацию индивидуальных особенностей ритмической активности мозга человека, является близнецовый метод. В работах, выполненных на близнецах, было показано, что у монозиготных близнецов полная идентичность характеристик ЭЭГ наблюдается в 85% случаев, а у дизиготных - лишь в 5% (W.G.Lennox, е.а., 1945).
Следует отметить, что наследуются не только характеристики доминирующего в ЭЭГ бодрствования альфа-ритма (РИСУНОК 26). В литературе встречаются сведения о наследуемости параметров медленной и быстрой бета-активности, доминирующих в ЭЭГ спокойного бодрствования у определенной группы людей (РИСУНОК 27), суммарной мощности дельта- и тета-частот, модальных частот и амплитуды всех основных ритмов ЭЭГ.

Рисунок 26.
Образец записи ЭЭГ испытуемого БЛН в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами.

Рисунок 27.
Образец записи ЭЭГ испытуемого ПТА в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами.

Наследуются не только амплитудно-частотные характеристики ЭЭГ. L.C.Johnson и A.Ulett (1959) с использованием автоматического анализатора показали, что &ldquo-профили&rdquo- спектров ЭЭГ (24 частоты) 50 человек оставались стабильными в своих основных особенностях на протяжении 9 месяцев, в течение которых проводилось исследование. В ряде работ была продемонстрирована высокая устойчивость спектральных характеристик ЭЭГ человека во времени при реализации сходных состояний. Было показано, например, что средняя частота и амплитуда ЭЭГ при регистрации у практически здоровых испытуемых с обоих полушарий достаточно устойчива в течение недель и месяцев.
В работе В.С.Русинова с соавторами (1976) на 6 испытуемых были продемонстрированы различия в уровне стабильности мощности ЭЭГ различных областей при ее регистрации с интервалом от 6 месяцев до 7 лет. Наиболее стабильным спектр ЭЭГ оказался при отведении от центральных областей обоих полушарий. Более высокая стабильность отмечается у индивидов с выраженной альфа-активностью (L.C.Jonson, G.A.Ulett, 1959). Именно на этом основании G.Berkhout и D.O.Walter (1980) высказывали мнение о том, что индивидуальная специфичность ЭЭГ определяется, главным образом, параметрами альфа-активности.
Как было показано А.П.Анохиным (1987), генетически обусловлено также отношение суммарной мощности медленных и быстрых частот.