Електрична активність мозку при ураженні діенцефальних і лимбических структур

Г. Н. БОЛДИРЕВА
Електрична активність мозку людини при ураженні діенцефальних і лимбических структур

ВСТУП
Дослідження електричної активності головного мозку людини є одним з небагатьох шляхів вивчення нейрофізіологічних механізмів, що лежать в основі здійснення інтегративної діяльності цього надзвичайно складного органа. Величезний матеріал по дослідженню електроенцефалограми (ЕЕГ) людини, що накопичився в світовій літературі, дозволив прийти до висновку, що в картині ЕЕГ відображаються особливості функціонування мозку. Це зумовило широке використання методу електроенцефалографії для вирішення ряду нейрофізіологічних проблем, а також стало основою створення спеціального розділу електрофізіології - клінічної електроенцефалографії.
Нейрохірургічна клініка з її можливістю всебічної оцінки локальних церебральних уражень і їх точної верифікації представляє унікальні можливості для морфофункціональних досліджень генезу і організації ритмів ЕЕГ, а також вивчення ролі окремих структур в здійсненні інтегративної діяльності мозку людини. Протягом тривалого часу одна з основних задач використання електроенцефалографічного методу в нейрохірургічної клініці полягала у визначенні зони ураження мозку і характеристиці локальних і загальномозкових змін ЕЕГ, обумовлених вогнищевим патологічним процесом в ЦНС. В останні роки в зв`язку з широким використанням комп`ютерної томографії, що дозволяє прижиттєво оцінювати зміни структури мозкової тканини і точно верифікувати зону ураження, завдання топічної діагностики за даними електроенцефалографічного дослідження відійшли на другий план. Найбільшу актуальність набули проблеми, що стосуються вивчення нейрофізіологічних механізмів, що забезпечують різні рівні функціонування мозку і відображають особливості формування і порушення цілісної мозкової діяльності. У вирішенні цих проблем перспективним видається аналіз нейродинамічних перебудов при ураженні структур, що виконують регуляторну функцію в здійсненні інтегративної діяльності мозку. До таких структур в першу чергу відносяться діенцефальні і лимбические відділи, яким, згідно з численними літературними даними, відводиться провідна роль в регуляції рівня сон - неспання, організації функції пам`яті, емоційної сфери, а також у формуванні картини електричної активності мозку (Cobb, 1944 Gastaut , 1954- Корейша, Майорчик, 1957- Van der Drift, 1957- Гріндель, Фаллер, 1959- Adey et al., 1960 Бехтерева, 1965 Латаш, 1968 Milner, 1970 Болдирєва, 1973, 1978, 1983 Болдирєва з співавт ,, 1974, 1993, 1995 і ін.).
Наявні в літературі дані ЕЕГ-досліджень при ураженні діенцефальних області у людини стосуються переважно аналізу ЕЕГ-кореляцій з виразністю окремих компонентів захворювання. Специфіка проведеної нами роботи полягає в тому, що в її завдання входило дослідження нейрофізіологічних перебудов, що відображають рівень порушення функціональної цілісності мозку, із залученням цілого комплексу клінічних показників при верифікованих морфологічно вогнищевих ураженнях окремих структур діенцефальной області, а саме таламических і гіпоталамічних утворень.
Регуляторна роль діенцефальних структур у формуванні цілісної мозкової діяльності реалізується в тісному функціональному взаємодії з лимбическими утвореннями, в першу чергу гиппокампом і прилеглими до нього відділами мозку. Доцільність розгляду різних варіантів моделі впливу патологічного вогнища на діенцефальні і лимбические структури разом обумовлена нейрофизиологическими даними про функціональному єдності цих структур мозку, що становлять лімбічну систему. При цих формах ураження в патологічний процес в різному ступені і комбінаціях залучаються структури, взаємодія між якими, згідно з концепцією П.В. Симонова (1998), визначає в кінцевому підсумку організацію цілісних поведінкових реакцій організму. До цих структур належать фронтальна кора, гіпокамп, мигдалина і гіпоталамус.
Ми вважали, що клініко-електроенцефалографічний аналіз хворих з вогнищевим ураженням лимбико-діенцефальних відділів дозволить розширити наявні в літературі уявлення про роль цих утворень в генезі ритмів ЕЕГ і формуванні картини просторово-часової організації біопотенціалів мозку, що відбиває особливості взаємодії цих структур з корою великих півкуль в процесі здійснення церебральної діяльності.
При дослідженні ЕЕГ ми виходили з обґрунтованого нейрофизиологией положення про діяльність мозку як єдиної, складно організованої системи, активність різних частин якої пов`язана і взаємно обумовлена. Спираючись на уявлення B.C. Русинова (1969) про те, що ЕЕГ є єлектрографической картиною динаміки межцентральних відносин, основна увага в наших дослідженнях було звернуто на вивчення структури взаємодії електричних процесів, що протікають в різних ділянках кори головного мозку. Природно, що здійснення подібного роду досліджень можливо лише при використанні сучасних методів математичного аналізу ЕЕГ за допомогою ЕОМ. Ці методи, що знаходять останнім часом все більше застосування в дослідженнях людини і тварин, дозволяють виявити ряд істотних особливостей електричної активності мозку, прихованих при візуальному аналізі ЕЕГ (Brazier, Barlow, 1956- Storm van Leeuwen, 1961- Ліванов, 1962, 1972- Mirriura et al., 1962- Walter, 1963- Гріндель, 1963, 1980 Болдирєва, 1965, 1978- Elazar, Adey, 1967- Hord et al., 1972- Єфремова, Труш, 1973- Монахов, 1977- Королькова, 1977- Русинів з співавт. 1987 Свідерська, 1987 і ін.).
Звертає на себе увагу той факт, що в більшості робіт з математичного аналізу ЕЕГ розглядалися переважно особливості прояву домінуючих ритмів ЕЕГ. Ці обмеження не дають можливості судити про мозаїку електричних процесів мозку, відображених в різних ритмах ЕЕГ, і про структуру їх просторових відносин. У зв`язку з цим актуальним представлялося вивчення просторово-часової організації електричної активності головного мозку людини на підставі аналізу широкого діапазону частот ЕЕГ різних відділів кори великих півкуль.
Для отримання статистичних даних, що характеризують електричну активність мозку людини при ураженні діенцефальних і лимбических структур, ми використовували комплекс методів математичного аналізу ЕЕГ, що дозволяють охарактеризувати різні сторони прояву електричних процесів мозку. Серед цих методів особливе місце займав спектральний аналіз - обчислення спектрів потужності і комплексної функції когерентності. Цей метод дозволяє найбільш адекватно оцінити структуру просторово-часової організації ЕЕГ і охарактеризувати особливості внутрішньо-і міжпівкульна взаємодій.
Діагностика функціонального стану мозку при ураженні лимбико-діенцефальних області на підставі даних ЕЕГ, незважаючи на великий фактичний матеріал з цього питання, викликає значні труднощі. У зв`язку з цим пошук інформативних ЕЕГ-ознак дисфункції цих відділів мозку із залученням методів математичного аналізу, що дозволяють найбільш адекватно оцінити ступінь порушення корково-підкіркової і інтракортикальна взаємодії, представляється надзвичайно важливим завданням, що має не тільки теоретичну, а й велику практичну значимість.
Для вивчення ролі діенцефальних структур у формуванні просторово-часової організації електричних процесів мозку людини було проведено дослідження ЕЕГ 261 хворого з вогнищевим ураженням діенцефальних області, обумовленим пухлиноюгіпофіза, III шлуночка, краніофарингіома. Аналізовані форми ураження розглядалися нами як різних варіантів моделі хронічного впливу вогнища на таламо-гіпоталамічні структури великого мозку людини. Для виявлення особливостей нейродинамічних перебудов при залученні в патологічний процес лимбических відділів були проаналізовані ЕЕГ 59 хворих з менінгіомою крил основної кістки, яка надає вплив на медіобазальние відділи скроневої частки (гіппокамповой звивину, мигдалину, ункус). Всі досліджені нами хворі проходили лікування в Науково-дослідному інституті нейрохірургії ім. академіка М.М. Бурденко РАМН.
В оцінці і трактуванні результатів аналізу особливостей реорганізації електричної активності мозку хворих з ураженням діенцефальних і лимбических структур ми керувалися нашим багаторічним досвідом (з 1957 р) діагностичного дослідження ЕЕГ більш ніж 5,5 тис. Осіб з вогнищевими формами ураження головного мозку різної етіології і локалізації .
Результати аналізу ЕЕГ при залученні в патологічний процес діенцефальних і лимбических структур розглядалися в зіставленні з даними проведеного нами в тих же методичних умовах дослідження просторово-часової організації електричних процесів мозку 130 здорових людей. Детальний опис регіонарних особливостей і межцентральних відносин ЕЕГ, їх реактивності і стабільності в різних умовах функціонування мозку здорової людини наводиться в нашій монографії "Біопотенціали мозку людини. Математичний аналіз" (Русинів, Гріндель, Болдирєва, Вакар, 1987).
Ми вважали, що зіставлення результатів, отриманих за допомогою єдиного комплексу методів математичного аналізу ЕЕГ здорових людей і хворих з вогнищевим ураженням діенцефальних і лимбических структур, дозволить отримати дані, що сприяють розумінню нейрофізіологічних механізмів інтегративної діяльності мозку і уточнити роль таламо-гіпоталамічних і гіппокампальних утворень у формуванні просторово-часової організації електричної церебральної активності.
Необхідно відзначити, що виконання даної роботи було здійсненно лише при наявності постійного тісного наукового контакту з співробітниками лабораторії клінічної нейрофізіології і електроенцефалографії, керованої д.б.н ,, професором О.М. Гріндель, і багатьма клініцистами (в першу чергу д.м.н., професорами М.М. Брагиной і Т.А. Доброхотова і нейроморфологію, к.м.н. М.В. Пуцілло) Інституту нейрохірургії ім. М.М. Бурденко РАМН. Вважаю своїм приємним обов`язком висловити їм щиру подяку і вдячність.