к какому возрасту происходит окончательное формирование биоэлектрической активности головного мозга
К какому возрасту происходит окончательное формирование биоэлектрической активности головного мозга
Проблема коррекции вегетативных дисфункций у подростков циркумполярных территорий остается актуальной. Реактивность симпатического отдела вегетативной регуляции сердечной деятельности у подростков Севера достаточно высока и зависит от продолжительности светового дня, широты проживания и сезонных гормональных перестроек [8, 10, 13]. Одним из перспективных методов немедикаментозной коррекции сердечного ритма, при котором происходит усиление вагусных влияний на ритм сердца, сосудистой дистонии является метод биоуправления параметрами вариабельности снижения явлений симпатикотонии [12, 14]. При этом наблюдаются и различные варианты перестроек в амплитудно-частотной структуре биоэлектрической активности головного мозга, которые, в свою очередь, зависят от исходных уровней активности тиреоидной и серотонинергической систем [3, 4, 5, 6]. Учитывая разные уровни сформированности биоэлектрического паттерна головного мозга на различных возрастных этапах пубертата, представляется важным определить направленность изменений электрофизиологических свойств головного мозга при биоуправлении параметрами ритма сердца у подростков в зависимости от их возраста в условиях приполярного региона. В связи с вышеизложенным цель работы заключалась в выявлении изменений спектральной мощности электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у подростков-северян 14 и 16-17 лет в результате однократного сеанса биоуправления с целью усиления вагусных влияний на ритм сердца.
Материалы и методы исследования
Альфа-Ритм
Медицинский консультативно-диагностический центр по вопросам диагностики и лечения эпилепсии и других пароксизмальных состояний Альфа-ритм
Telephone
Address in Ekaterinburg
Особенности биоэлектрической активности головного мозга больных эпилепсией
Особенности биоэлектрической активности головного мозга больных эпилепсией пожилого и старческого возраста
О.Н. Кирилловских, В.С. Мякотных, Е.В. Сорокова, К.В. Мякотных, Т.А. Боровкова
Уральская государственная медицинская академия, 620905 Екатеринбург, ул. Соболева, 25
Обследовано 89 пациентов пожилого и старческого возраста с различными формами эпилепсии. Определены общие характерные черты биоэлектрической активности головного мозга пожилых пациентов, страдающих эпилепсией, выявлены особенности электроэнцефалографической картины в зависимости от формы заболевания, возраста его дебюта, выраженности цереброваскулярной патологии. Показано, что контроль ЭЭГ в динамике помогает в подборе адекватной противоэпилептической терапии и позволяет избежать утяжеления когнитивного дефицита.
Ключевые слова: эпилепсия, пожилой и старческий возраст, ЭЭГ, цереброваскулярная патология, когнитивный дефицит.
Актуальность проблемы.
В последние годы все большее внимание приобретает проблема эпилепсии пожилого и старческого возраста, дифференциального диагноза эпилептических припадков и неэпилептических пароксизмальных состояний иного генеза, а также возможностей лечения эпилепсии у пожилых, страдающих множественной патологией [1,3,8]. Считается, что эпилепсия является заболеванием, развивающимся на основе генетически детерминированной предрасположенности головного мозга в сочетании с экзогенными факторами, определяющими ее актуализацию в клинической форме [4]. Доказано, что этой генетически детерминированной фенотипической предосновой развития эпилепсии у детей и подростков является высокоамплитудная синхронизация работы нейронов во всех частотных диапазонах. Но в процессе естественной возрастной трансформации биоэлектрической активности головного мозга происходит замедление основных корковых ритмов, прежде всего альфа-ритма, который выступает при старении в роли биологических часов. Кроме того, наблюдается снижение общего амплитудного уровня ЭЭГ и повышение доли бета-активности вследствие усиления неспецифических активирующих влияний срединно-стволовых структур [4,7]. Также с возрастом увеличивается количество медленных волн (МВ), преимущественно тета-диапазона, возникающих как регионально, преимущественно в лобно-височных областях, так и в виде генерализованного замедления основных корковых ритмов. Тем не менее, несмотря на происходящие возрастные изменения биоэлектрической активности головного мозга и укоренившееся мнение о том, что эпилепсия является заболеванием преимущественно представителей молодого возраста, заболеваемость эпилепсией в старших возрастных группах продолжает расти [7]. Поэтому нам показалось интересным определить особенности биоэлектрической активности как у пожилых пациентов с длительным анамнезом эпилепсии, так и у пациентов с дебютом эпилепсии в возрасте старше 60 лет.
Цель исследования
С помощью электроэнцефалографических (ЭЭГ) исследований определить особенности биоэлектрической активности головного мозга при эпилепсии у лиц пожилого и старческого возраста.
Материалы и методы.
В течение 5 лет, с 2006 по 2010 гг. проводилось проспективное исследование клинико-нейрофизиологических особенностей эпилепсии и возможностей ее лечения у 89 пациентов в возрасте 63-96 лет (m=75,5±6,87 лет). Диагноз эпилепсии во всех случаях был установлен на основании наблюдения не менее двух неспровоцированных эпилептических приступов. Критерием исключения являлся эпилептический синдром вследствие опухоли мозга, болезнь Альцгеймера. Группа контроля была представлена 30 пациентами в возрасте 65-85 лет (m=75±5,66 лет), не страдающих эпилепсией, но имеющих сходный спектр сопутствующей патологии, в основном сердечно-сосудистой. В зависимости от времени дебюта эпилепсии все больные основной группы наблюдений были подразделены на две сравниваемые группы: 1-я – пациенты с дебютом эпилепсии в пожилом и старческом возрасте, в основном постинсультного генеза (n=34); 2-я – пациенты с длительным анамнезом эпилепсии при ее дебюте до 60-летнего возраста (n=55). Отдельно из представителей 2-й группы была выделена подгруппа 2А – 18 пациентов старческого возраста, старше 80 лет, перенесших в годы Великой Отечественной войны тяжелую черепно-мозговую травму (ЧМТ) и страдающих посттравматической эпилепсией. Всем пациентам в исследуемых группах проводилось ЭЭГ исследование с периодичностью 4-6 за год. Применяли регистрацию ЭЭГ с визуальной оценкой и вычислением индексов для стандартных частотных диапазонов на компьютерном электроэнцефалографе «Энцефалан-131-01» (Россия, Таганрог). В процессе подбора оптимальной комбинации противоэпилептических препаратов записывали ЭЭГ в динамике через 5, 14 и 30 дней после смены схемы лечения. В случае отсутствия на рутинной ЭЭГ эпилептиформной активности или при сомнительных результатах больным проводили ЭЭГ с депривацией сна, дневной амбулаторный ЭЭГ – мониторинг, ЭЭГ- мониторинг сна на аппарате «Nicolet-one». При проведении ЭЭГ с частичной депривацией сна, лучше переносимой пожилыми, больного будили накануне в 4 часа утра и в 9 часов проводили запись ЭЭГ. Запись проводилась при биполярном и монополярном монтаже электродов с использованием 18-21 стандартного отведения по схеме 10-20, в качестве функциональных проб использовались: открывание и закрывание глаз, ритмичная фотостимуляция с частотой 3, 5, 10 и 15 Гц, блок с непрерывным возрастанием частоты фотостимуляции с 3 до 27 Гц и гипервентиляция в течение 3 минут. Оценка результатов ЭЭГ проводилась с использованием современных методов интерпретации – компьютерной обработки с вычислением индекса и амплитуды основных ритмов ЭЭГ, однако основным методов оценки ЭЭГ являлся визуальный. Первичная оценка варианта ЭЭГ проводилась с использованием классификации Е.А. Жирмунской [2], более детальное описание патологических изменений – с использованием Классификации Американской Ассоциации нейрофизиологов [6].
Результаты и их обсуждение.
При исследовании ЭЭГ пациентов обеих выделенных групп выявлены некоторые общие черты, которые отличают биоэлектрическую активность головного мозга пациентов больных эпилепсией пожилого и старческого возраста от таковой у лиц аналогичного возраста, но не страдающих эпилептическими припадками (табл. 1). Это, прежде всего, более высокий амплитудный уровень основных ритмов ЭЭГ: если в группе сравнения амплитуда ЭЭГ, как правило, не превышала 60 мкВ, то у больных эпилепсией средний амплитудный уровень оказался вдвое выше, составив 120-150 мкВ. Достоверных различий между представителями основной группы и группы контроля не выявлено только по частоте встречаемости межполушарной асимметрии, вспышек бета- активности и диффузной эпилептиформной активности. По остальным параметрам выявленные различия отчетливы и достоверны. Характерна также заметная тенденция к синхронизации основной биоэлектрической активности за счет дисфункции срединно-стволовых структур головного мозга. Tак, при исследовании рутинной ЭЭГ у 38 (42,7%) пациентов наблюдался высокоамплитудный для данного возраста вариант ЭЭГ с тенденцией к синхронизации основных корковых ритмов, в отличие от 2 (6,7%) пациентов контрольной группы (Р 40%
На фоне дезорганизации фоновой биоэлектрической активности у 50 (56,2%) пациентов основной группы также наблюдалась гиперсинхронизация основных корковых ритмов; в группе контроля подобного рода наблюдений оказалось всего 2 (6,7%); Р
Заказать обратный звонок
Запись на прием к специалисту Центра
Психотерапевт Мартынов Сергей Егорович
Психолог, семейный психолог, клинический психолог Теперик Римма Фёдоровна
Психолог Копьёв Андрей Феликсович
Конфликтолог, психолог, клинический психолог Цуранова Наталья Александровна
Ночевкина Алёна Игоревна
Психолог, клинический психолог Алиева Лейла. Телесная терапия и арт-терапия.
Психолог Михайлова Анна Дмитриевна
Психолог, семейный психолог, коуч Волкова Татьяна
Детский психолог Горина Екатерина
Психолог Светлана Ткачева
Клинический психолог, психолог, психотерапевт Прокофьева Анна Вячеславовна
Основатель беатотерапии, психолог, клинический психолог Спиваковская Алла Семеновна
Психиатр Фролов Алексей Михайлович
Подростковый психолог Каравашкина Елена
Ведущий логопед Кухтина Алла Юрьевна
Подростковый психолог Максимов Алексей Вячеславович
Детский психолог Таранова Ирина Юрьевна
Психолог, юнгианский аналитик Юзьвак Екатерина Григорьевна
Психолог, клинический психолог, психоаналитический психотерапевт Ермушева Анастасия Алексеевна
Клинический психолог, психотерапевт, нейропсихолог Баринская Янина Сергеевна
Врач-психотерапевт Сивков Евгений Евгеньевич
Нейропсихолог Трофимова Александра Константиновна
Глава 4. Морфо- и функциогенез мозга. Биоэлектрическая активность мозга
4.2.3. Биоэлектрическая активность мозга
Специфика пространственно-временной организации ритмических составляющих ЭЭГ, анализ фоновой и вызванной электрической активности мозга позволяют выявить характер функционального созревания подкорковых структур, определенных отделов коры в разные возрастные периоды. Так, снижение с возрастом тета-ритма в ЭЭГ свидетельствует об уменьшении роли неспецифических подкорковых структур в генезе биоэлектрической активности. Увеличение выраженности основного ритма биоэлектрической активности — альфа- ритма и формирование его пространственной организации отражает созревание коры больших полушарий.
Анализ электрической активности мозга выявил, что в раннем постнатальном периоде наиболее функционально зрелыми являются мезодиэнцефальные структуры мозга, относящиеся к первому функциональному блоку мозга (Новикова Л. А. и др., 1975).
Основные периоды, которые можно охарактеризовать как переломные в динамике изменений альфа-ритма — это 6 лет, 9-10 лет. В период полового созревания (12-14 лет) возникают регрессивные отклонения в ЭЭГ за счет усиления мощности тета-активности. Пространственная синхронизация ритмов ЭЭГ покоя, свойственная взрослым, формируется по завершении этого периода. Это отражает становление зрелого типа структурно-функциональной организации мозга, характерной для состояния спокойного бодрствования (Алферова В. В. и др., 1990).
Работа первого функционального блока мозга связана с двумя основными видами активации:
1) общей, генерализованной, адресованной ко всему мозгу (обеспечивается подкорковыми отделами первого блока мозга и лежит в основе функциональных состояний);
2) специфической, локальной, направленной к конкретным структурам (обеспечивается корковыми отделами первого блока мозга и выступает основой для осуществления психических функций) (Хомская Е.Д., 2002).
Основные изменения в системе активации мозга также происходят постепенно. Первоначально фиксируется общая генерализованная форма активации мозга. К 7-10-летнему возрасту происходит переход от генерализованной к регионарно-специфической форме активации. В 11-14 лет наблюдается регрессивная динамика в функционировании регуляторной системы, связанная с изменением гормонального профиля организма. С 14-15 лет происходит восстановление реактивности активационной системы и приближение характера ее функционирования к взрослому уровню (Горев А. С., 1990).
Центральные отделы анализаторных систем располагаются во втором функциональном блоке мозга. Все анализаторные системы способны к функционированию с первых дней жизни ребенка, но к моменту рождения наименее готовыми оказываются дистантные анализаторы.
Наиболее хорошо в настоящее время проанализировано становление зрительной системы.
Согласно психофизиологическим данным, существенные перестройки зрительного восприятия происходят в период от 3-4 к 6-7 годам.
Вызванные потенциалы (ВП) в проекционной корковой зоне на простые и оформленные зрительные стимулы, которые обнаруживаются у новорожденного ребенка, сначала носят локальный характер и могут расцениваться как сенсорно-специфический ответ. Они отражают наличие ощущения и возможность первичного анализа стимула.
К концу первого года жизни структура ВП становится близкой к таковой у взрослого, к пятилетнему возрасту сокращаются и временные параметры вызванного ответа (латентный период и длительность отдельных фаз).
В 3-4-летнем возрасте структура ВП в каудальных областях коры имеет сходный характер в ответ на сложно структурированные стимулы. Это может свидетельствовать об одинаковой задействованное™ проекционной коры и заднеассоциатпивных областей (зона ТГЮ) в их анализе, то есть заднеассоциативные отделы, также как и первичные поля, выполняют сенсорную функцию, дублируя функцию проекционной зоны.
После 5-6 лет структура вызванного потенциала в ТПО становится не всегда сходной со структурой ВП в проекционной зоне. Это соответствует психологическим и психофизиологическим данным, в соответствии с которыми в 5-7 лет происходят существенные сдвиги в зрительном восприятии, связанные с облегчением процесса выработки эталонов, в том числе на сложные, ранее незнакомые стимулы.
После 9-10 лет происходит удлинение времени обработки сложных сенсорных стимулов, которое следует рассматривать как результат совершенствования межцентральной интеграции в отдельных звеньях зрительной системы.
В 9-11-летнем возрасте отмечается вовлечение в опознание лобной области (третий функциональный блок мозга), которое сохраняется в ходе дальнейшего онтогенеза.
Созревание передней ассоциативной области коры создает возможность регуляции сенсорных процессов (А. Р. Лурия) при решении перцептивной задачи. Так, в возрасте 3-4 года, несмотря на усвоение детьми словесной инструкции, выполняющей регулирующую роль, она не выполнялась и ее введение не влияло на параметры ВП. Изменения возникали начиная с 4-5-летнего возраста, а существенные изменения в произвольной организации отмечены с 6-7 лет. Начиная с 9- 10 лет введение мобилизующей инструкции приводит к четким изменениям параметров ВП в ассоциативной и проекционной зонах. Возможность избирательного вовлечения корковых зон в процессы восприятия совершенствуется до 14-15-летнего возраста.
Важную роль в зрительном восприятии имеют не только внутриполушарные особенности реализации зрительных операций, но и межполушарные взаимодействия. Интенсивное развитие мозолистого тела начинается в дошкольном возрасте, и, по некоторым данным, существенные изменения в межполушарном взаимодействии отмечаются к 6-7 годам. В 5 лет как в правом, так и в левом полушариях образуются функциональные объединения затылочных областей с заднеассоциативными, а теменных зон с перед нецентральными структурами. В 6 лет отмечается усиление межполушарных функциональных связей затылочных и височных областей, специализированное (по взрослому типу) вовлечение в выполнение заданий затылочных и заднеассоциативных областей правого полушария и усиление их взаимосвязи с лобной корой (Развитие мозга ребенка, 1965; Бетелева Т. Г., 1975, 1990; Фарбер Д. А. и др., 1988,1990,1997,1998).
Формирование функциональных систем подразумевает наличие связей между различными мозговыми центрами.
В работах А. Н. Шеповальникова и др. (1997) сформулирована гипотеза об относительно независимом и гетерохронном становлении в ходе онтогенеза у детей двух функционально различных систем связей коры больших полушарий. На начальных этапах развития мозга ребенка координированная деятельность кортикальных структур обеспечивается в значительной мере за счет наличия к моменту рождения относительно зрелых, генетически детерминированных связей.
Они ответственны за процессы дистантной (связывают отдаленные центры) интеграции нервной активности кортикальных полей в целостную деятельность мозга, то есть формируют основной «каркас» единой распределенной системы мозговой активности. Это система «длинных» связей.
Другая система представлена относительно короткими межкортикальными взаимосвязями («короткие» связи). По-видимому, именно эта, менее жесткая и более пластичная, система связей ответственна в большей мере за обеспечение процессов обучения и гибкого приспособления организма к окружающей среде.
Полученные ими результаты позволяют оценить роль церебральных структур и связывающих их волокон, которые уже на ранних стадиях постнатального развития оказываются наиболее существенными для обеспечения устойчивой интеграции биоэлектрической активности в целостную динамическую систему.
Система «длинных» связей, в первую очередь, через комиссуральные структуры соединяет билатерально, симметрично расположенные отделы неокортекса. Во вторую очередь, она обеспечивает продольные взаимосвязи структур, расположенных в пределах каждого из полушарий (рис. 4.2)
В частности, у младенцев с врожденным отсутствием мозолистого тела отмечается низкий уровень межполушарной когерентности. У детей 10- 14 лет с таким дефектом при сохранной способности к обучению и небольшом снижении IQ наблюдается компенсаторное развитие гиперфункции левого полушария и повышение внутриполушарной когерентности ЭЭГ в левом полушарии при выраженном снижении в правом полушарии.
Наличие действующих межполушарных связей на ранних этапах онтогенеза является, таким образом, важным условием для обучения и развития познавательных способностей младенцев. Возраст 6-7 лет рассматривается как переходный к стадии «полноразмерного» межполушарного взаимодействия.
В целом можно говорить, что в ходе постнатального онтогенеза происходит опережающее развитие не только определенных церебральных структур, но и тех волокнистых систем, которые формируют процессы глобальной интеграции деятельности мозга в единую распределительную систему. В первую очередь это «длинные», ассоциативные и транскаллозальные волоконные системы, составляющие своеобразный продольно-поперечный «каркас» неокортекса. Вероятно, определенная зрелость этих путей существует уже в первые дни жизни ребенка.
Наиболее жестким и специализированным звеном в коре больших полушарий являются проекционные зоны, осуществляющие анализ сенсорной информации. Ассоциативные отделы коры, наряду с переработкой, хранением информации, формированием планов и программ деятельности играют важную роль и в организации межцентрального взаимодействия, в особенности его динамической формы. Обладая широкой системой афферентных и эфферентных связей с другими корковыми структурами и лимбико-ретикулярным комплексом, ассоциативные отделы принимают участие в регуляции функционального состояния и реактивности различных мозговых образований и являются’организующим звеном в системе межцентральной интеграции. Особенно велика в этом роль переднеассоциатнвных отделов (Фарбер Д. А., 1990; Фарбер Д. А. и др., 1998).