Особливості спектрально-когерентних характеристик еег при ураженні різних діенцефальних структур - електрична активність мозку при ураженні діенцефальних і лимбических структур

Для уточнення ролі таламических і гіпоталамічних утворень у формуванні структури ЕЕГ проводилося зіставлення спектральних характеристик ЕЕГ хворих з різними анатомо-топографічними варіантами краніофарингіом: зі стеблового, екстравентрикулярно формою пухлини, що впливає на гіпоталамус (12 осіб) і вентрикулярной формою пухлини, проростає дно III шлуночка і вовлекающей в патологічний процес таламические освіти (17 осіб). Для зіставлення з нормативними даними залучалися результати спектрального аналізу електричної активності мозку 15 здорових випробовуваних з різним типом ЕЕГ.
Аналіз спектрів потужності ЕЕГ всіх досліджуваних хворих дозволив виявити переважання повільних форм активності (дельта- і особливо тета-діапазонів). Для кількісної оцінки цього нами обчислювався індекс, що характеризує співвідношення потужності альфа- і тета-діапазонів. Цей індекс у здорових випробовуваних визначався нами для спектрів потужності ЕЕГ лівої потиличної області і дорівнював 9,94 ± 0,24, а у хворих - для ЕЕГ потиличної області півкулі з меншою виразністю патологічних знаків: при стеблової формі краніофарингіом він дорівнював 2,59 ± 0 , 18, а при вентрикулярной - 2,89 ± 0,38. Таким чином, у хворих значення індексу були в 3,8 і 3,4 рази менше, ніж в нормі, відображаючи переважання в спектрі ЕЕГ коливань тета-діапазону, кілька більш чітко виражене у випадках локалізації пухлини в гіпоталамусі. Це знайшло відображення і в показниках середньої частоти спектра (/ ср), характеризуючи більш виражений зсув спектра в бік низьких частот при локалізації пухлини в гіпоталамічної області. На рис. 3.3.3 представлені усереднені для здорових людей і досліджуваних груп хворих з різними анатомо-топографічними формами краніофарингіом значення середньої частоти спектрів ЕЕГ потиличної, центральної, лобової і скроневої областей. Видно, що у здорових випробовуваних (суцільна лінія) чітко виражений градієнт падіння середньої частоти в потилично-лобно-скроневій напрямку. У хворих обох груп відзначається різке зниження середньої частоти в потиличній, центральної і лобової областях, найбільш різко виражене при локалізації пухлини в гіпоталамічної області. Крім цього звертає на себе увагу згладжування у випадках патології регіональних відмінностей за цим параметром, також найвиразніше виявляється при ураженні гіпоталамуса. Показники середньої частоти спектрів потужності ЕЕГ скроневих областей мозку у хворих обох груп практично збігаються з нормою.

Мал. 3.3.3. Регіонарні особливості частотних характеристик ЕЕГ здорових людей і хворих з ураженням різних структур діенцефальной області

По осі абсцис - області півкуль мозку (О - потилична, С - Ценральная,
F - лобова, Т - скронева) - по осі ординат - середня частота спектра потужності ЕЕГ (Гц). Лінії: суцільна - норма, пунктирна товста - поразка гіпоталамуса (стеблова форма краніофарингіом), пунктирна тонка - залучення до патологічного процесу таламических відділів (вентрикулярная форма краніофарингіом)
Аналіз міжпівкульних відносин за показниками середніх рівнів когерентності ЕЕГ симетричних зон кори (рис. 3.3.4) виявив різке зниження ступеня сочетанності ЕЕГ передніх відділів півкуль, найбільш чітко виражене при ураженні гіпоталамуса. Звертало на себе увагу, що максимальне падіння когерентності при ураженні гіпоталамуса зазначалося в центральних відділах, а при залученні в патологічний процес таламических утворень - в лобових зонах кори.

Мал. 3.3.4. Особливості змін міжпівкульна когерентності ЕЕГ хворих з різними анатомо-топографічними формами краніофарингіом
По осі абсцис - пари аналізованих симетричних областей полушарій- по осі ординат - середній рівень когерентності для всієї частотної смуги ЕЕГ, rz. Позначення ліній і областей см, на рис. 3.3.3
Для потиличних областей зниження межполушарной сочетанності було виражено в меншій мірі, зберігаючи статистичну значущість. Поєднання симетричних скроневих областей у хворих з ураженням гіпоталамуса не відрізнялася від норми, а при залученні в патологічний процес таламических утворень - кілька збільшувалася. Так само як і при аналізі середньої частоти спектрів потужності, зазначалося стирання регіонарних особливостей в сочетанності ЕЕГ досліджуваних зон мозку: середні рівні когерентності їх ЕЕГ мали близькі значення. Звертає на себе увагу, що у всіх, крім потиличних, областях спостерігався реципрокний характер змін когерентності симетричних зон кори в розглянутих групах хворих, що відображає, мабуть, компенсаторне прагнення таламо-гіпоталамічних структур до підтримки ступеня міжпівкульна сочетанності електричних процесів мозку на певному рівні.

Мал. 3.3.5. Особливості змін міжпівкульна когерентності окремих фізіологічних діапазонів ритмів ЕЕГ хворих з різними анатомо-топографічними формами краніофарингіом
По осі абсцис - діапазони рітмов- по осі ординат - середні рівні когерентності виділених діапазонів. Позначення ліній і областей см. На рис. 3.3.3
Дробний аналіз сочетанності окремих фізіологічних діапазонів ритмів ЕЕГ симетричних зон кори за показниками обчислених для них середніх рівнів когерентності (рис. 3.3.5) також виявив виражене в більшій мірі зниження зв`язків центральних зон кори при ураженні гіпоталамуса (товста пунктирна лінія) за всіма, крім бета - діапазонами ритмів. За скроневим областям у цієї групи хворих відзначається зменшення, порівняно з нормою, сочетанності в альфа- і бета-діапазонах. При залученні в патологічний процес таламических утворень (тонка пунктирна лінія) відзначається зворотна картина - підвищення в порівнянні з нормою сочетанності скроневих областей за всіма, окрім бета-, частотним смугам з формуванням чіткого максимуму в смузі альфа-ритму. Для потиличних і центральних відділів півкуль мозку в обох групах, на відміну від норми, не виділяються максимуми сочетанності на певних діапазонах- розподіл аналізованих параметрів більш рівномірний.
Особливості змін внутріполушарние когерентності ЕЕГ в обох групах хворих визначалися напрямом і ступенем вираженості параселлярной зростання пухлини. При різних варіантах порушень сочетанності ЕЕГ в межах кожної гемісфери патологічна структура зв`язків у досліджених хворих часто характеризувалося реципрокним змін внутрішньо- і міжпівкульна когерентності: зниження міжпівкульна зв`язків ЕЕГ супроводжувалося посиленням внутріполушарние сочетанності електричних процесів, найбільш чітко вираженому в передніх відділах мозку (лобно-центральних). У цих випадках висококогерентнимі були коливання в широкому діапазоні частот або зазначалося виборче патологічне посилення синхронізації готельних частотних складових тета або уповільненої альфа-діапазонів. Звертало на себе увагу, що висококогерентние коливання ЕЕГ передніх відділів в межах кожної гемісфери мозку були синфазними або характеризувалися невеликими тимчасовими зрушеннями. Найбільш закономірно реципрокний характер змін внутрішньо- і міжпівкульна співвідношень ЕЕГ проявлявся при залученні в патологічний процес таламических утворень, слабшаючи при наростанні ступеня декомпенсації стану хворого.
З метою виявлення особливостей змін спектральних характеристик ЕЕГ при різних варіантах розташування краніофарінгіоми по відношенню до середньої лінії всі досліджені хворі були розділені на три групи: з серединної локалізацією (8 чол,), з ростом пухлини вправо (11 чол.) І вліво (10 чол .). При оцінці спектрів потужності був використаний індекс, що характеризує співвідношення потужності альфа- і тета-діапазонів, Цей індекс у хворих з серединної локалізацією вогнища обчислювався для ЕЕГ лівої потиличної області, а при параселлярной локалізації - на стороні, протилежної напрямку росту пухлини. Проводилось порівняння з нормативними даними обчислення цього індексу для ЕЕГ лівої потиличної області 15 здорових людей. Для трьох досліджених груп хворих індекс дорівнював відповідно 4,95 ± 0,21, 2,15 ± 0,27 і 2,05 ± 0,17 (при значеннях цього параметра в нормі 9,94 ± 0,24). Видно, що серединна локалізація пухлини супроводжувалася значно меншими змінами співвідношення потужності альфа- і тета-діапазонів, ніж параселлярной. Це було обумовлено в основному за рахунок наростання потужності альфа-коливань, які в ЕЕГ хворих з серединної локалізацією пухлини носили характер пароксизмальних генералізованих спалахів.
Зіставлення середніх рівнів когерентності ЕЕГ симетричних відділів мозку в трьох групах хворих показало, що при параселлярной локалізації відзначається значно більш різке падіння міжпівкульової когерентності, ніж при серединної локалізації пухлини. Відмінності між групами з право- і лівостороннім поширенням пухлини були виражені не різко з виявленням реципрокности в характері змін когерентності симетричних зон кори. Звертало на себе увагу виборче наростання сочетанності ЕЕГ скроневих зон кори при лівосторонньої локалізації пухлини.
Аналіз змін когерентності окремих діапазонів ритмів ЕЕГ симетричних відділів півкуль в розглянутих групах, проведений в зіставленні з нормативними даними показав, що компенсаторне збільшення сочетанності ЕЕГ симетричних точок скроневих зон кори, що виявляється при лівосторонньому зростанні пухлини, відбувається за рахунок посилення сочетанності коливань діапазону тета2. При розгляді топографо-анатомічних особливостей цих спостережень виявилося, що у 8 з 10 хворих при цьому краніофарінгома мала вентрікулярную локалізацію. До групи з правобічної локалізацією краніофарингіом, навпаки, потрапили хворі зі стеблового формою, тобто з ураженням гіпоталамуса. У зв`язку з цим можна вважати, що факт посилення когерентності ЕЕГ скроневих відділів обумовлений швидше за все не лівосторонньої латералізації ураження, а є наслідком залучення в патологічний процес таламических утворень. Ця особливість була відзначена нами при порівняльному дослідженні ЕЕГ хворих двох топографо-анатомічних форм краніофарингіом, проведеному без урахування характеру латерализации патологічного вогнища.
Інша відмінна здатність межцентральних відносин ЕЕГ полягала в тому, що при різній латералізації краніофарингіом максимально поєднаними в ЕЕГ симетричних зон кори виявилися різні частоти тета-діапазону (при правобічної 4 -6 Гц, при лівосторонньої 6 -8 Гц). Останнє може бути обумовлено фактом тіснішого зв`язку діенцефальних відділів, що генерують низькочастотний тета-ритм, з правим півкулею (Доброхотова, Брагіна, 1977). З іншого боку, випадки з лівосторонньої локалізацією краніофарингіом відносяться до вентрікулярную формам, а в літературі є вказівки на зв`язок зорового бугра з формуванням в корі ритмічної активності альфа-діапазону і прикордонних з ним частот (Andersen, And ersson, 1968).
При аналізі змін внутріполушарние зв`язків ЕЕГ трьох різних груп звертало на себе увагу та обставина, що при різних варіантах реорганізації цих зв`язків при параселлярной зростанні пухлини всі випадки з серединної локалізацією краніофарингіом характеризувалися більш низькими значеннями серединних рівнів когерентності в правій півкулі.
Таким чином, порівняльна оцінка змін спектрів потужності і когерентності ЕЕГ хворих з різними анатомотопографіческій варіантами краніофарингіом дозволила виявити, поряд із загальними, ряд специфічних ознак реорганізації електричної активності мозку, що визначаються ступенем залучення в патологічний процес гіпоталамічних і таламо-підкіркових утворень.
Було встановлено, що при переважному ураженні гіпоталамуса відзначається більш різко виражене переважання, в порівнянні з нормою, в спектрі ЕЕГ коливань тета-діапазону, що знайшло відображення в показниках індексу альфа / тета і значеннях середньої частоти спектра ЕЕГ.
Найбільш виразні відмінності між аналізованими групами хворих були виявлені під час аналізу структури межцентральних відносин електричних процесів мозку. Аналіз змін когерентності окремих фізіологічних діапазонів ритмів дозволив виявити велику неоднозначність перебудови сочетанності різних частотних смуг, а також картини їх змін в різних відділах кори у хворих з залученням до патологічного процесу таламических утворень. У цій групі хворих поряд з вираженою тенденцією зниження когерентності ЕЕГ симетричних точок центральних, лобових і в меншій мірі потиличних областей мозку відзначалося підвищення, в порівнянні з нормою, сочетанності більшості діапазонів ритмів ЕЕГ скроневих відділів півкуль з формуванням невластивого для здорових людей максимуму сочетанності коливань альфа- діапазону, тобто з формуванням нової системи циклічних зв`язків натомість загальмованим іншим системам.
Поряд з цим виявлено стирання регіонарних особливостей сочетанності ЕЕГ аналізованих зон кори та підстригати рівнів зв`язків різних діапазонів ритмів ЕЕГ розглянутих пар областей, що є відображенням згладжування функціональної мозаїки взаємозв`язків різних рівнів мозку. Ці зміни, більш різко проявляються у випадках переважного ураження гіпоталамічних утворень, можна розглядати як наслідок порушення регулюючої ролі цих структур у формуванні оптимально збалансованої в нормі системи межцентральних відносин биопотенциалов мозку.
При різних варіантах порушення когерентності ЕЕГ хворих з краніофарингіома найбільш характерною виявилася реципрокность змін внутрішньо- і міжпівкульна сочетанності ЕЕГ, найбільш чітко виражена при ураженні таламических утворень. Виявлена патологічна структура зв`язків, що характеризується реципрокним змін внутрішньо- і міжпівкульна взаємин електричних процесів, мабуть, відображає особливості взаємодії синхронізуючих і десінхронізірующіх механізмів мозку. Важливо підкреслити, що в стадії декомпенсації, при розпаді гомеостазу, ця реципрокность не спостерігається, що дозволяє розглядати її наявність як одну з ЕЕГ форм прояву компенсаторно-пристосувальної діяльності мозку людини. Отримані результати спектрального аналізу ЕЕГ підтверджують і уточнюють висунуте нами на підставі даних частотного аналізу ЕЕГ положення про те, що гипоталамические відділи надають переважно глобальний вплив на формування просторово-часової структури ЕЕГ, а таламические освіти мають більш диференційований характер впливу на генез різних ритмічних форм активності і їх межцентральних відносини, а також більш виражені компенсаторні впливу на змінене патологічним процесом корково-підкіркове взаємодія.
Це положення було підтверджено також результатами факторного аналізу розроблених нами формалізованих ознак ЕЕГ і анатомо-топографічних особливостей краніофарингіом, проведеного на великому статистичному матеріалі (202 хворих). Факторний аналіз проводився спільно з доктором Ч.М. Вайчісом за допомогою комп`ютерної програми "Прима", Що включає методи багатовимірного статистичного аналізу та розробленої в медико-математичної лабораторії Інституту нейрохірургії ім. М.М. Бурденко РАМН.
Крім уже зазначених особливостей факторний аналіз дозволив встановити, що якщо симптоми захворювання починали проявлятися до періоду статевого дозрівання, то число спостережень з правостороннім ростом пухлини значно перевищувало число випадків з ростом пухлини в ліву півкулю (62 і 38%). При розвитку захворювання після статевого дозрівання відзначалася зворотна картина, але з дещо меншим ступенем перевищення випадків з лівостороннім ростом пухлини (60 і 40%). Можна вважати, що ці результати відображають виявляється в процесі онтогенезу динамічний характер переважного взаємодії діенцефальних структур з правим або лівим півкулями мозку.