В.И. Комиссаров, И.О. Масалева «Особенности межполушарной асимметрии взаимоотношений ЭЭГ проекционных зон коры головного мозга в условиях предоперационного стресса» (С. 16-22)

В.И. Комиссаров, И.О. Масалева
ОСОБЕННОСТИ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ЭЭГ ПРОЕКЦИОННЫХ ЗОН КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО СТРЕССА
Курский государственный медицинский университет, Курск, Россия
Kursk State Medical University, Kursk, Russia

komvi@mail.ru

ОСОБЕННОСТИ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ ЭЭГ ПРОЕКЦИОННЫХ ЗОН КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО СТРЕССА
В.И. Комиссаров, И.О. Масалева
FEATURES OF RELATIONSHIP EEG HEMISPHERIC ASYMMETRY PROJECTION CEREBRAL CORTEX ZONES IN PREOPERATIVE STRESS
V.I. Komissarova, I.O. Masaleva

Известно, что отрицательные эмоции возникают и усиливаются в случае рассогласования в деятельности функциональных систем [1, 9]. При нарушениях высших корковых функций возникают разрушения сбалансированных в норме межцентральных отношений, происходит распад функциональных связей [7, 6]. Поэтому логично ожидать, что отрицательное психоэмоциональное напряжение должно сопровождаться сдвигами в корреляции электрической активности проекционных зон каждого из полушарий коры мозга. В качестве типичной модели такого состояния человека можно рассматривать ситуацию предоперационного стресса у больных, направленных на хирургическое лечение.

В связи с этим целью настоящей работы явился анализ особенностей характера перестройки пространственно-временной организации электрической активности проекционных зон коры левого и правого полушарий головного мозга в условиях предоперационного стресса до и после эндоскопической холецистэктомии у пациенток с хроническим калькулёзным холециститом. Такой подход позволяет целенаправленно рассмотреть механизмы формирования системных процессов в деятельности мозга.

Методика. Обследовано 166 женщин в возрасте от 20 до 59 лет. Среди них были выделены: основная группа — 106 пациенток с хроническим калькулезным холециститом, которым была проведена эндоскопическая холецистэктомия; группа сравнения — 30 пациенток с хроническим калькулезным холециститом, лечившихся консервативно и контрольная группа — 30 здоровых женщин без болевого синдрома, соматической и неврологической патологии. С учетом возрастных особенностей соматической, эндокринной и когнитивной сфер группы пациенток были поделены на две равные по численности подгруппы: молодого возраста (20-44 года) и зрелого возраста (45-59 лет).

Запись ЭЭГ осуществляли в экранированной, звукоизолированной и светозатемненной кабине. При записи ЭЭГ обследуемые находились в состоянии спокойного бодрствования, с закрытыми глазами, полулежа в кресле с подлокотниками. Регистрировали фоновую ЭЭГ в течение 3 минут. В основной группе ЭЭГ регистрировали дважды: до операции и после (пятый день после операции – время неспецифической стрессовой реакции).

Для регистрации ЭЭГ использовали 16-канальный аппаратно-программный электроэнцефалографический комплекс Мицар-ЭЭГ-201 фирмы «Мицар» (г. Санкт- Петербург). ЭЭГ регистрировали монополярно стандартным способом по международной схеме «10-20%» в 16 отведениях: Fp1, Fp2, F3, F4, F7, F8, C3, C4, P3, P4, T3, T4, T5, T6, O1 и O2. В качестве референтных использовали ипсилатеральные ушные электроды. Анализировалась спектральная мощность альфа-, бета1-, бета2-, дельта- и тета- ритмов. Спектральная мощность этих ритмов ЭЭГ определялась для каждого из полушарий в изучаемых отведениях с расчетом средних значений показателей для всех групп.

Статистическая обработка данных и графические построения проводились с помощью программных пакетов STATISTICA v. 6.0 и Microsoft Office Excel 2007. Для анализа полученных результатов применялись стандартные методы статистики. При определении типа распределения учитывались соотношение медианы и среднего арифметического, асимметрия, эксцесс.

Для оценки пространственно-временных отношений ЭЭГ вычисляли коэффициент линейной корреляции между средними значениями мощности изучаемых ритмов по всем сопоставлениям каждого из полушарий. Оценку достоверности средних значений коэффициентов корреляции ЭЭГ проводили по критерию Стьюдента.

Результаты исследования. Анализ внутриполушарной функциональной сопряженности средних значений показателей спектральной мощности альфа-, бета1- и бета2- ритмов ЭЭГ изучаемых проекционных зон коры левого полушария каждой из групп испытуемых молодого возраста не выявил у них принципиальных различий функциональных взаимоотношений изучаемых структур коры.

Однако совсем иные результаты были выявлены при сопоставлении показателей спектральной мощности медленных ритмов ЭЭГ левого полушария — тета- и дельта-диапазонов. В этом случае именно у лиц основной группы, которым предстояло хирургическое вмешательство, наблюдалась существенная перестройка функциональной сопряженности рассматриваемых корковых структур левого полушария. Особенно это было характерно для корреляции показателей спектральной мощности тета-ритма (рис. 1).

Рис.1. Характеристика корреляционных связей средних значений спектральной мощности тета-ритма ЭЭГ левого и правого полушарий у испытуемых изучаемых групп молодого возраста.
Примечание: а — здоровые (контрольная группа); б — группа сравнения; в — основная группа. Соединительные линии на этом рисунке и следующем указывают только значения коэффициентов корреляции выше 0,6; (величина Р < 0,01)

Как следует из рис. 1, у испытуемых основной группы на ЭЭГ левого полушария наступает полный распад исходных функциональных взаимоотношений изучаемых структур. Если у больных группы сравнения сохраняются достаточно тесные связи между сравниваемыми показателями, характерные для здоровых лиц, то в основной группе они четко выражены преимущественно только для взаимоотношений лобных проекций, а функциональная сопряженность в лобно-височном, лобно-центральном и центрально-теменном отведениях сенсорных проекционных зон значительно ослабляется. По литературным данным процессы регуляции психоэмоционального напряжения наиболее тесно связаны с лобными отделами мозга.

Учитывая наличие межполушарной функциональной асимметрии ЭЭГ [1, 3, 5], представляло интерес рассмотреть внутриполушарные взаимоотношения изучаемых показателей ЭЭГ соответствующих проекционных зон коры и правого полушария.

Анализ корреляции показателей спектральной мощности ЭЭГ правого полушария исследуемых молодого возраста выявил наиболее заметные изменения системной организации пространственно-временных взаимоотношений также в основной группе. Особенно наглядную разницу структуры функциональных взаимоотношений проекционных зон правого полушария в основной группе больных и группе сравнения демонстрирует сопоставление значений коэффициентов корреляции между показателями спектральной мощности тета-ритма (рис. 1).

Следует отметить, что результаты корреляционного анализа спектральных показателей ЭЭГ правого полушария испытуемых молодого возраста хорошо согласуются с данными исследования функциональных взаимоотношений ЭЭГ проекционных зон в левом полушарии. Вместе с тем характер изменений функциональной сопряженности в правом полушарии в определенной степени отличался от тех сдвигов, которые наблюдались в левом полушарии. Если для левого полушария наиболее характерны сдвиги коррелятивных связей сенсорных зон и сохранение их в лобных отведениях (рис.1), то в ЭЭГ правого полушария у больных основной группы в ситуации предоперационного стресса в наибольшей степени ослабляется корреляция показателей спектральной мощности тета-ритма лобных отведений и сохраняются существенные связи между сенсорными проекциями (рис. 1). В частности значительная сопряженность сохраняется только в сопоставлениях ЭЭГ сенсорных проекций отведений: С4-T4 и С4-Т6, Т4 – Т6, для которых коэффициенты корреляции составляли соответственно: 0.725 (P < 0,01); 0,703 (P < 0,05) и 0,825 (P < 0,05). В группе сравнения и у здоровых лиц композиция взаимоотношений рассматриваемых структур оказывается достаточно сходной.

Вероятно, это можно рассматривать как выражение адаптивных реакций на возникающую ситуацию отрицательного психоэмоционального напряжения, так как считается, что именно правое полушарие осуществляет преимущественный контроль эмоциональных реакций [1]. Таким образом, факт межполушарной асимметрии находит свое выражение и в особенностях рассогласования внутриполушарных функциональных взаимоотношений левого и правого полушарий.

Таким образом, можно сделать вывод что у пациенток молодого возраста, поступивших на оперативное лечение, стрессорная ситуация приводит к различной динамике функциональных взаимоотношений сенсорных зон левого и правого полушарий. Интересно отметить, что это происходит у них на фоне относительно слабых изменений средних значений показателей спектральной мощности тета-ритма ЭЭГ этих областей.

Полученные данные хорошо согласуются с представлением о том, что уровень когерентности ЭЭГ в диапазоне тета-ритма в определенной степени связан с состоянием эмоциональной сферы и вегетативными реакциями [1, 4], а тета-ритм выражает состояние системных процессов формирования эмоционального стресса [2, 10].

У лиц зрелого возраста в основной группе больных также как и у молодых отмечаются специфические особенности композиции функциональных взаимоотношений отличающих их от больных группы сравнения, у которых эти взаимоотношения характеризуются значительным сходством с картиной функциональной сопряженности, выявленной у здоровых лиц. Это дает основание заключить, что установленные особенности корреляционных связей можно рассматривать как объективное выражение состояния психоэмоционального напряжения, вызванного стрессовой ситуацией у больных основной группы, а не результат действия общих патогенетических механизмов холецистита.

Анализ корреляционной зависимости между средними значениями спектральной мощности каждого из отведений ЭЭГ левого и правого полушарий показало, что функциональные взаимоотношения рассматриваемых структур у испытуемых зрелого возраста имеют свои специфические особенности по сравнению с этими характеристиками исследуемых молодого возраста. Сопоставление ритмов ЭЭГ изучаемых проекций выявило у основной группы больных зрелого возраста, в отличие от группы здоровых и группы сравнения, тесную корреляционную зависимость. При этом наибольшие сдвиги функциональной сопряженности взаимоотношений наблюдаются в диапазоне тета-ритма, который, как известно [2], считается ритмом эмоционального напряжения.

Следует отметить, что значительную роль в перестройке взаимоотношений в основной группе больных зрелого возраста играют лобные зоны, теснота связи которых с остальными проекциями значительно возрастала. Этот факт подтверждает анализ взаимоотношений тета-ритма ЭЭГ правого и левого полушарий (рис. 2).

Таким образом, можно считать установленным, что функциональная сопряженность проекционных структур коры у лиц основной группы зрелого возраста является важной характеристикой состояния системной деятельности мозга и может быть использована как показатель состояния тревожности и психоэмоционального напряжения.

Выявленные нами особенности межполушарной асимметрии ЭЭГ у больных основной группы коррелируют с достоверно более высокой частотой у них тревожности и проявлениями вегетативной дисфункции.

Рис. 2. Соотношения значений спектральной мощности тета — ритма ЭЭГ левого и правого полушарий изучаемых групп испытуемых зрелого возраста.

Примечание: а — здоровые (контрольная группа); б — группа сравнения; в — основная группа.

Полученные данные можно рассматривать как прямое доказательством того, что обнаруженные сдвиги системной организации взаимоотношений корковых зон левого и правого полушарий связаны именно с условиями стрессорного воздействия, которому подвергаются больные основной группы в связи с предстоящим оперативным вмешательством.

Устойчивый характер сдвигов функциональной сопряженности изучаемых проекционных зон коры в условиях стресса позволяет рассматривать их как механизм рассогласования системной организации в деятельности структур мозга [1, 4, 8].

Пространственно-временные взаимоотношения ЭЭГ различных структур мозга являются достаточно надежным и объективным показателем состояния психо-эмоционального напряжения. Вместе с тем корреляция уровня активности ЭЭГ проекционных зон коры мозга является результатом системной организации работы нервных центров.

Согласно М.Н.Ливанову [6] высокий уровень пространственной синхронизации отражает то состояние нервных центров, при котором формируются оптимальные условия для установления функциональных связей между ними.

Таким образом, после операции в подавляющем большинстве сопоставлений спектральных показателей ЭЭГ у больных основной группы не наблюдается тенденции к восстановлению функциональной сопряженности характерной для каждого из полушарий здоровых лиц, а сохраняется исходная картина пространственно — временных взаимоотношений.

Следовательно, отрицательное психоэмоциональное состояние выражается не столько в изменении уровня функциональной активности исследуемых проекционных зон коры, сколько в перестройке функциональных связей между ними.

На основании изложенного можно сделать вывод, что у больных основной группы как зрелого, так и молодого возраста обнаруживаются различные, но специфичные особенности композиции функциональных взаимоотношений изучаемых зон отведения ЭЭГ. Эти особенности межполушарной асимметрии ЭЭГ логично рассматривать как важные дополнительные характеристики системной деятельности мозга, которые могут быть использованы для объективной оценки уровня тревожности и психоэмоционального напряжения (с учетом возраста человека).

Список литературы:

  1. Афтанас Л.И., Павлов С.В. Влияние личностной тревожности на особенности региональной активности коры и функциональной полушарной асимметрии при восприятии эмоциогенной информации: ЭЭГ-анализ вызванной тета-синхронизации. // Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии. М.: НИИ мозга РАМН. 2003. С. 17 – 25.
  2. Афтанас Л.И., Павлов С.В., Н.В.Рева, А.А.Варламов Анализ вызванной синхронизации и десинхронизации ЭЭГ при восприятии угрожающей и положительной информации: влияние фактора личностной тревожности. Журн. высш. нерв. деят. 2004. Т.54. №4. С. 473-481.
  3. Боголепова, И.Н. Структурная асимметрия корковых формаций мозга человека / И.Н. Боголепова, Л.И. Малофеева. М.: Изд-во РУДН. 2003. 156 с.
  4. БолдыреваГ.Н.,Жаворонкова Л.А.,Шарова Е.В., Добронравова И.С. Межцентральные отношения ЭЭГ как отражение системной организации мозга человека в норме и патологии. Журн. высш. нерв. деят. 2003. Т.53. №4. С. 391-401.
  5. ДжебраиловаТ.Д. Взаимосвязь внутриполушарной когерентности в тета диапазоне ЭЭГ, кожно-гальванической реакции и характеристик сердечного ритма у школьников 15-16 лет. // Системные аспекты физиологических функций. М.: 2002. Т.11. С. 105 – 111.
  6. Комиссаров В.И., Романов А.И. Особенности ЭЭГ человека при нарушении когнитивных функций. Рос. физиолог. журн. им. И.М. Сеченова. 2004. Т.90. № 8. С.20.
  7. Ливанов М.Н. Пространственно-временная организация потенциалов и системная деятельность головного мозга. Избр. тр. М.: Наука. 1989. 400 с.
  8. Судаков К.В. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. М.: 1998. 266с.
  9. Умрюхин Е.А., ДжебраиловаТ.Д. Коробейникова И.И., Иванова Л.В. Спектральные характеристики ЭЭГ и результативность целенаправленной деятельности студентов в ситуации экзаменационного стресса. // Системные аспекты физиологических функций. М.: 2002. Т.11. С. 243– 244.
  10. Papousek I., Schulter G. Covariations of EEG asymmetries and emotional states indicate that activity at frontopolar locations is particularly affected by state factors. // Psychophysiol. 2002. Vol.39. No.3. P.350 – 360

Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.

Дизайн: Polepin