Недоразвитие гипоталамуса при синдроме дауна - патологическая анатомия и патогенез психических заболеваний
Повторные раздражения ретикулярной формации на уровне продолговатого и среднего мозга вызывают десинхронизацию биоэлектрической активности в субталамической области, гипоталамусе и вентро-медиальной части зрительного бугра.
Передача раздражений от ретикулярной формации на кору мозга распространяется двумя путями. Один путь таламический, который проводит раздражение от ретикулярной формации через вентро-медиальную часть зрительного бугра, другой — экстраталамический, передающий раздражения через субталамическую область и гипоталамус. Затем через внутреннюю сумку раздражение поступает к коре полушарий. Многочисленные опыты, поставленные рядом исследователей, показали, что сенситивно-сенсорные раздражения (болевые, зрительные, обонятельные, слуховые и вкусовые) могут достигнуть неспецифических ядер зрительного бугра по вторичному неспецифическому пути ретикулярной формации, если специфические ядра подвергаются разрушению (Sager). Восходящая ретикулярная активирующая система передает в кору не только соматические сенситивно-сенсорные, но также висцеральные раздражения из гиппокампа. Считают, что неспецифическая система играет решающую роль в ориентировке внимания. Подкрепляя одни раздражения, исходящие из соматических или висцеральных рецепторов, ретикулярная формация не подкрепляет раздражений, исходящих из других рецепторов. Поэтому в сферу внимания поступают только некоторые раздражители.
Dell и Bonvallet (1954) полагают, что ретикулярная формация «управляет бдительностью всей коры и обусловливает внимание к внешним раздражениям». Иногда они даже стремятся доказать, что ретикулярная формация несет функцию интеграции многочисленных специфических видов корковой деятельности, происходящих на уровне лобной, височной и затылочной долей, с чем, однако, трудно полностью согласиться.
Эти короткие сведения о значении ретикулярной формации позволяют сделать достаточно определенный вывод о том, какие глубокие нарушения в деятельности мозга может вызвать патологическое состояние ретикулярной формации. При частичном поражении ретикулярной формации на уровне рострального конца мозгового ствола можно вызывать акинезию и сонливость. Глубокое недоразвитие клеток ретикулярной формации при синдроме Дауна имеет, несомненно, большое значение в нарушении психической деятельности мозга. Мы обнаружили, что специфические восходящие системы, проходящие через зрительный бугор, хорошо организованы, а неспецифическая активирующая система глубоко недоразвита не только в ядрах ствола, но и в области интраламинарных групп клеток и особенно медиальном центре и парафасцикулярном ядре. Ее активирующая роль в отношении коры полушарии мозга в случае наличия синдрома Дауна, по-видимому, нарушается, дополнительная передача сенситивносенсорных и висцеральных раздражений, протекающих по неспецифическим путям, резко ослаблена, решающая роль в ориентировке внимания глубоко изменена. Ослабленность и заторможенность психической деятельности при синдроме Дауна обусловлены недостаточным функционированием неспецифической системы ретикулярной формации.
По последним данным, в проводимости висцеральных раздражений и организации афферентно-вегетативных реакций гиппокампу отводят важное место. В висцеральный мозг входят обонятельные структуры мозга и уздечка, висцеральная кора, ограда, миндалевидное тело, гиппокамп и гипоталамус. Помимо обоняния, висцеральному мозгу приписывают широкие функции, к которым относятся висцеральные и автономные функции, рефлекс настораживания и эмоции. Деятельность этих структур связана с автоматизированной активностью, куда входят поисковые, нишевые, оборонительные, эмоциональные и половые функции (Papez, 1937- Zenn, 1954). В своих патологических проявлениях висцеральный мозг может играть важную роль в направлении высшей условнорефлекторной деятельности. Удаление и раздражение гиппокампа приводят животное обычно в состояние крайнего возбуждения и агрессивности. Обычно при повреждении крючковидного пучка вызывается ощущение отравления пищи и извращение вкуса. В. Н. Русских наблюдал большие изменения в коре гиппокампа у бредовых больных.
Наши исследования висцеральной области при синдроме Дауна обнаружили довольно хорошее состояние коры гиппокампа и аммонова рога. Вообще базальная часть лобных и височных долей по сравнению с неокортексом при синдроме Дауна находится в более благоприятных условиях развития. Кора цингулюм также обладает хорошо развитыми слоями, сформированными вполне удовлетворительно. Лимбическая система, куда входит цингулюм и септальная область, связана многочисленными волокнами с висцеральной областью. Исследование этой системы, развивающейся в более ранние сроки, не обнаружило при синдроме Дауна значительного ее недоразвития. Только в ядре септальной области отмечено некоторое количество эмбриональных клеток, которые имелись наравне с удовлетворительно сформированными. В клинике синдрома Дауна почти нельзя найти симптоматики, свойственной поражению лимбической и висцеральной областей. Гиппокамп связав в основном с внутренней жизнью организма. Большая часть реакций зависит от гуморальных сдвигов в нервной системе и тканях, от биологических механизмов, которые защищают и предохраняют организм и контролируют вегетативные функции. Несомненно, в этом отношении реакции организма при синдроме Дауна являются недостаточными и ослабленными. Гипоталамус относится к диэнцефальной области и находится в тесном контакте с висцеральной областью и ретикулярной формацией. По И. П. Павлову, «подбугорье представляет собой широкую дорогу со своими собственными центрами, в которых сосредоточиваются раздражения, приходящие из внутренней среды, т. е. от всех наших органов- разрушение подбугорья приводит к тому, что большие полушария головного мозга теряют свои связи с внутренним миром, со всей деятельностью организма» (И. П. Павлов, 1951).
Гипоталамическая область является высшим центром вегетативной жизни. Среди регуляторных функций гипоталамуса необходимо отметить влияние на обмен веществ и регуляцию деятельности эндокринных желез. Установлены две важные функции гипоталамуса — регуляция гипофизарной секреции и работы других эндокринных желез, а также поддержание тонуса коры головного мозга.
Крупноклеточные ядра гипоталамуса — паравентрикулярное и супраоптическое — вырабатывают гормоны вазопрессин и окситоцин. Принято считать, что в гипоталамусе имеются факторы, которые оказывают регулирующее воздействие на продукцию гормонов гипофиза, надпочечников и щитовидной железы. Нейросекреторные вещества гипофиза хорошо окрашиваются альцегидфуксином по Гомори, и поэтому легко определить нарушения секреторной деятельности паравентрикулярного и супраоптического ядер. Присутствие сульфгидрильных групп может указывать на высокую активность нейросекреторной субстанции.
Согласно электроэнцефалографическим данным, ретикулярная формация среднего мозга, задний гипоталамус и медиальное ядро таламуса передают в кору головного мозга неспецифические возбуждающие влияния, выражающиеся в диффузной активизации и десинхронизации электроритмов коры.
Рядом исследователей установлено, что в системе ретикулярной формации и гипоталамусе содержится большое количество адренергических и холинергических соединений. Современные гистохимические исследования показывают большое количество симпатинов на уровне заднего гипоталамуса и на всем протяжении ретикулярной формации. Dell, Bonvallet, Hugelik (1954) установили, что внутривенное введение адреналина на препарате «cerveau isole» кошке не вызывает диффузной десинхронизации электроэнцефалограммы коры. Был сделан вывод, что адренергические вещества вызывают активацию коры через возбуждение адренергических структур. Возбуждающее действие адреналина на ретикулярную формацию ствола было обнаружено исследованиями Rotbballer. Этим было подтверждено мнение Rotliballer и Dell (1960) об адренергической природе возбуждения ретикулярной формации среднего мозга. Установлено, что в механизмах активирующего влияния на деятельность коры принимает участие как адренергическая, так и холинореактивная система. В то время как адренергическая система связана с реакцией на биологически отрицательные раздражения, возбуждение холинергической системы связано с реакцией на биологически положительные раздражения. В структурах промежуточного мозга, в частности гипоталамуса, находятся два химических компонента. Холинергические структуры располагаются более рострально по отношению к передней границе среднего мозга, адренергические — каудально (Magoun, 1960). Опытами Shpoda и Ban (1959) установлено, что раздражение латеральных и вентро-медиальных ядер гипоталамуса электрическим током вызывает соответственно парасимпатические и симпатические реакции организма. 
Рис. 185. Синдром Дауна. Гипофиз. Многие эозинофильные клетки атрофичны. Размеры их цитоплазмы уменьшены. Ядра плохо контурированы, пикнотичны. Окраска гематоксилин-эозином.
Пищевые реакции связаны с функционированием латеральных ядер гипоталамуса, оборонительные реакции — с возбуждением вентро-медиального ядра. Раздражение латерального ядра связано с возбуждением холинергической системы, раздражение вентрального ядра — с возбуждением адренергической системы. В тех случаях, когда необходимо выбирать между пищевой и оборонительной деятельностью, холинергические и адренергические системы выступают как антагонисты.
Серый бугор при синдроме Дауна располагается глубоко между ножками мозга. Он находится в весьма неблагоприятных условиях для своего развития и уже при осмотре представляется несколько уплощенным и уменьшенным. Наши исследования некоторых ядер серого бугра при изучаемом заболевании показали недостаточное их развитие, а иногда и патологическое состояние клеток. В паравентрикулярном ядре половина клеток имеет неправильную структуру. Много эмбриональных клеток с малой протоплазмой и выступающим из нее ядром. Ряд клеток имел малые размеры и довольно часто голые ядра (рис. 185).
Супраоптическое ядро обладает лучше сохранившимися клетками. Тем не менее как в самом ядре, так и в его окружности часто встречаются бледные недоразвитые клетки с обнаженными ядрами. Патологическое
состояние клеток характеризуется смещением ядра и недостаточным количеством хроматина. Можно говорить о скудности хроматина, без которого деятельность клеток не может быть полноценной. Многие клетки не правильно сформированы и мелковакуолизированы (рис. 186).
В крупных клетках, находящихся вблизи внутренней поверхности III желудочка (заднее внутреннее ядро), обнаружено сморщивание протоплазмы и пикноз. Группы клеток, составляющие латеральное ядро, менее сжаты, легче поддаются исследованию, однако и здесь видна недостаточная их дифференцировка. 
Рис. 186. Синдром Дауна. Гипофиз. Многие базофильные клетки гипофиза уменьшены в размерах и имеют только узкий ободок деформированной цитоплазмы.
В некоторых клетках ядра почти лишены протоплазмы. Многие клетки имеют ядра в виде узкого овала, находящегося около самой периферии протоплазмы (рис. 187). Многие клетки туберальных ядер у нижней поверхности малы и имеют эмбриональный вид. Часто группы клеток перивентрикулярного ядра пикноморфны.
Исходя из этого описания, можно заключить, что функции серого бугра при синдроме Дауна являются неполноценными и руководящая его роль в обменных процессах значительно ограничена. Признаки нейросекреторной деятельности в клетках серого бугра в виде образования вакуолей и парануклеарной зернистости слабо выражены. Многие группы клеток субталамической области находятся в состоянии неполного развития (рис. 188).
Изложенное показывает, что морфологический субстрат синдрома Дауна при гистологическом исследовании выявляется весьма отчетливо.
В прогностическом отношении синдром Дауна протекает различно. Определенный процент больных остается в стадии глубокой идиотии, остальные в разной степени, смотря по их психическому состоянию, могут окончить несколько классов вспомогательной школы и обучиться определенному ремеслу.
Рис. 187. Синдром Дауна. Гипофиз. В гипофизе содержится много морфологически измененных главных клеток, расположенных в разных зонах гипофизарной ткани. В отличие от полноценно функционирующих крупных нормальных главных клеток эти клетки гиперхромны и имеют угловатую форму.
Рис. 188. Синдром Дауна. Надпочечник. Выраженная атрофия мозгового вещества. В коре малодифференцированные клетки эмбрионального типа. Окраска гематоксилин-эозином.
Изучение нами контингентов лиц с синдромом Дауна в ряде районов Москвы позволило выявить 37 взрослых пациентов. Максимальный возраст больных в этой группе был 38 лет. Из них 27 лиц работают в лечебно-трудовых мастерских, 7 — участвуют в домашней работе, 3 — не способны ни к какой трудовой деятельности, но в той или иной мере могут обслуживать себя. Определенные характерологические черты позволяют больным адаптироваться к определенным трудовым процессам в мастерских и дома. Отмечено, что при вовлечении больных в трудовые процессы играют роль два рода особенностей их психики.
С одной стороны, это психическая несообразность и поверхностность мышления, резкое превалирование механического мышления над логическим, почти полное отсутствие аналитико-синтетических способностей, слабость волевой сферы, проявляющиеся беспомощностью при попытках заставить себя сосредоточенно работать, безынициативность, медлительность, периодами полная пассивность, неверная целенаправленность волевых усилий из-за ограниченности интеллектуальной сферы и в связи с этим непонимание хода работы.
Со стороны эмоциональной сферы препятствиями к труду являются самодовольно-радостный фон настроения, несерьезное, детское отношение к работе, повышенная отвлекаемость. С другой стороны, нами обнаружены факторы, облегчающие адаптацию больных к трудовой деятельности. Это добродушие, аккуратность до ограниченности, послушание, исполнительность, ласковость, мягкость характера, относительная сохранность эмоциональной сферы и, главное, стремление к подражательной деятельности и правильное понимание стимулирующих и поощрительных действий педагогов-инструкторов. Самостоятельную жизнь больные вести не могут, и по достижении определенного возраста при отсутствии родственников их помещают в специальные учреждения.
Синдром Дауна требует длительного и регулярного лечения гормональными препаратами, биостимуляторами, глутаминовой кислотой и ее соединениями, общеукрепляющими средствами. Очень важны трудотерапия, лечебная физкультура, систематическое педагогическое воздействие, оперативное устранение некоторых физических дефектов, офтальмологическая и логопедическая помощь.
Синдром Дауна, как ни одна из других форм олигофрении, богат симптоматикой. В этом заболевании сочетаются психические нарушения, физические дефекты, эндокринная недостаточность. По физическим и психологическим признакам синдром Дауна может вполне претендовать на самостоятельную нозологическую сущность, по стертые формы его сближаются с другими случаями олигофрении, свойственные ему эндокринные изменения и общность лечения приближают его к эндокринопатиям, а исследования, проведенные на хромосомном уровне, позволяют включить синдром Дауна в большую группу хромосомных заболеваний человека.
В последнее время начинают склоняться к тому, что к патогенезу синдрома Дауна имеют близкое отношение нарушения триптофанового обмена. Если это подтвердится в дальнейшем, то будет установлен еще один клинический факт, говорящий о том, что наследственные заболевания нервной системы человека являются болезнями нарушенного обмена веществ.
Изложенное выше позволяет считать, что синдром Дауна входит в группу олигофрений как врожденное недоразвитие мозга с глубоким нарушением психических функций, как генерализованная фетальная дисплазия, сопровождающаяся слабоумием.
Синдром Дауна — одна из клинических форм группы так называемых хромосомных болезней человека, при которых нередки семейные случаи. Возникновение ее обусловлено генетически.
К патогенезу синдрома Дауна имеет отношение неполноценность эндокринного аппарата, в связи с чем это заболевание можно в известной мере включить в группу эндокринно обусловленных болезней нервной системы.
Развитие мозга при синдроме Дауна имеет свои особенности. Можно охарактеризовать состояние мозга при синдроме Дауна как агенезию, парагенез и аплазию. Эти процессы особенно выражены в так называемых человеческих отделах мозга — премоторной и префронтальной областях, нижнетеменной доле, второй и третьей височных извилинах, а также в мозжечковых системах. Удовлетворительно развиваются гиппокамп и аммонов рог, а также супраорбитальная область лобной доли, т. е. так называемая старая кора мозга.
Обнаруженные нами признаки эмбриональной задержки в развитии мозга при синдроме Дауна не являются, как при других формах олигофрении, «поломками» мозга, по крайней мере на первых этапах ее развития. В чем и заключаются предпосылки для патогенетически обусловленной терапии.
Синдром Дауна — самостоятельная нозологическая форма с присущими ей патогенезом, клиникой, течением и прогнозом.
