В.Ф. Фокин, Н.В. Пономарева, В.И. Клопов, М.М. Танашян, О.В. Лагода «СОСУДИСТАЯ РЕАКТИВНОСТЬ, ВЫЗВАННАЯ КОГНИТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ, У БОЛЬНЫХ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИЕЙ» (С. 4-22)

В.Ф. Фокин, Н.В. Пономарева, В.И. Клопов, М.М. Танашян,

О.В. Лагода

СОСУДИСТАЯ РЕАКТИВНОСТЬ, ВЫЗВАННАЯ КОГНИТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ, У БОЛЬНЫХ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИЕЙ

ФГБУ «Научный центр неврологии» РАМН, Москва, Россия

Research center of neurology Russian academy of medical sciences, Moscow, Russia

fvf@mail.ru

СОСУДИСТАЯ РЕАКТИВНОСТЬ, ВЫЗВАННАЯ КОГНИТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ, У БОЛЬНЫХ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИЕЙ
В.Ф. Фокин, Н.В. Пономарева, В.И. Клопов, М.М. Танашян, О.В. Лагода
Исследование сердечно сосудистой реактивности на когнитивную нагрузку проведено на 51 женщине больной дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) 1 и 2 стадии. Выполнение пробы беглости словесных ответов (БСО) сопряжено с изменением вегетативных реакций: артериального давления и скорости сердечных сокращений. При этом более успешное выполнение когнитивного задания сопровождалось большей реактивностью вегетативных показателей, выражавшихся в увеличении артериального давления и пульса во время выполнения пробы БСО, а также в более быстром их возвращения к исходному уровню. Выполнение когнитивного теста сопровождалось также статистически значимым генерализованным по разным отведениям ростом уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга и изменением межполушарных отношений. Более успешное выполнение пробы БСО было связано с бόльшим подъемом усредненного УПП и более высокими значениями УПП в левой височной области. Наихудшие показатели в данном когнитивном тесте наблюдались при низкой генерализованной реактивности УПП и более высоких значениях УПП в правой височной области по сравнению с левой. Таким образом, более высокая генерализованная реактивность УПП или увеличение УПП в левой височной области являются факторами успешного выполнения пробы БСО.
Ключевые слова: дисциркуляторная энцефалопатия, сердечно-сосудистая реактивность, артериальное давление, частота сердечных сокращений, проба беглости словесных ответов, уровень постоянного потенциала головного мозга
VASCULAR REACTIVITY INDUCED BY COGNITIVE TASK IN PATIENTS WITH VASCULAR ENCEPHALOPATHY
V.F. Fokin, N.V. Ponomareva, V.I. Klopov, M.M. Tanashian, O.V. Lagoda
Vascular reactivity to cognitive load was investigated in 51 woman with dyscirculatory encephalopathy (VE) stage 1 and 2.Performance of the word fluency test (WFT) in woman with vascular encephalopathy (VE) associated with changes of autonomic reactions: blood pressure and heart rate (HR). The more successful performance of cognitive tasks were accompanied by a greater autonomic reactivity of indices of blood pressure and HR during WFT performance as well as a more rapid return this indices to the resting state. Performance of WFT accompanied by also statistically significant increase of direct current (DC) potential level in different areas of head and changes interhemispheric difference of DC potentials in temporal areas. A more successful performance of the WFT was associated with a large rise of averaged DC potentials and higher values of DC potentials in the left temporal area compared with right one. The worst results in this cognitive test was observed at low generalized reactivity of DC potentials and higher values of DC potentials in the right temporal area compared with to the left one. Thus, a higher generalized reactivity of DC potentials or increase DC potentials in the left temporal area are factors of the successful performance of WFT in patients with VE.
Key words: vascular encephalopathy, vascular reactivity, arterial blood pressure, heart rate, word fluency test, direct current potentials

 


Введение. Изучение вегетативной регуляции сосудистой реактивности при когнитивной нагрузке значительно интенсифицировалось, начиная с 90-х годов прошлого века. Представления о структурной организации взаимодействия когнитивных и вегетативных реакций предполагают необходимость функционального взаимодействия коры головного мозга и вегетативной нервной системы (ВНС). Долгое время в классических представлениях о структурно-функциональной организации ВНС коре головного мозга уделялось относительно немного внимания. Понятно, что ВНС необходима для поддержания гомеостаза, который регулируется на уровне ствола и спинного мозга. Предполагалось, что корковый уровень регуляции необходим именно для динамической регуляции, которая благодаря коре является более совершенной и гибкой. Многочисленные наблюдения показали, что ВНС тесно взаимодействует с регуляцией когнитивных функций и поведенческих реакций. С другой стороны, процессы, происходящие в коре головного мозга, также оказывают свое влияние на функционирование ВНС. Поэтому в последние десятилетия появились исследования, в которых изучались взаимные связи коры и ВНС (Craig, 2005), при этом кардиоваскулярная реактивность на когнитивные стимулы рассматривается как удобная модель для оценки взаимодействия между ВНС и высшими корковыми функциями (McEwen, 1999).

Морфологические связи коры и вегетативной нервной системы также описаны в целом ряде публикаций (Aston-Jones, Rajkowski, Kubiakеt al., 1996; Spyer, 1999; Dworkin, 2000 и др.).

Важным критерием стабильности характеристик ВНС является устойчивость межполушарных отношений, поскольку их изменения при различных когнитивных нагрузках указывают на изменения баланса между симпатической и парасимпатической активацией (Craig, 2005). Известно, что асимметрия межполушарных отношений играет существенную роль в когнитивных функциях. Представления о структурно-функциональной асимметрии в человеческом мозге долгое время ориентировались на пионерские работы Брока, Вернике, Сперри и Гешвинда. В этих работах стабильность межполушарных отношений обеспечивалась морфологической асимметрией, особенно выраженной в лобно-височных отделах коры больших полушарий.

Первые представления об изменении межполушарных отношений при стрессе и при адаптации к напряженной деятельности появились еще в 80-е годы прошлого столетия. Вклад в это направление исследований внесли работы советских ученых (Аршавский и др., 1989; Леутин, Николаева, 1988), а также наши работы (Фокин, Пономарева, 2003). Эти работы долгое время не были востребованы научным сообществом, поскольку неясна была структурно-функциональная организация динамической асимметрии. Сейчас после работ Craig и появляющихся сообщений о принципиальной нестабильности межполушарных отношений стало понятно, что существенный вклад в организацию динамики межполушарных отношений вносит латерализация ВНС. Показано, что при симпатической активации происходит большая вовлеченность структур правого полушария в когнитивную деятельность, что часто приводит к снижению ее результативности (Hugdahl, 2005).

Известно, что фактором снижения качества когнитивной деятельности являются нарушения, связанные с изменением мозгового кровотока. Часто встречающаяся гипертония может быть фактором риска для когнитивных расстройств и сосудистой деменции. Большое количество эпидемиологических исследований указывают на сильную связь между подъемом в середине жизни артериального давления и распространенностью в дальнейшей жизни когнитивных нарушений и слабоумия (Qiu, Winblad, Viitanen, Fratiglioni, 2003).

Наряду с вредным влиянием повышенного давления, его снижение ниже нормативных показателей также приводит к когнитивным нарушениям. Недавние исследования показали корреляцию между снижением систолического давления и ухудшением когнитивных функций у женщин (Moretti, Torre, Antonello, Cazzato, 2006).

Отклонение артериального давления от нормативных значений не всегда является фактором когнитивного снижения. В очищенном от других влияний исследовании артериальная гипертензия была фактором риска для показателей слуховой памяти и обучения. Многие другие характеристики когнитивных функций не показали подобной зависимости (Сritchley, Corfield, Chandleretal., 2000). Для оценки корково-вегетативного взаимодействия нередко изучается сосудистая реактивность на когнитивную нагрузку. В большинстве работ утверждается, что высокая реактивность артериального давления у пожилых людей чаще наблюдается при определенном снижении когнитивных функций. Одной из причин более высокоой кардиоваскулярной реактивности у пожилых и старых людей может быть жесткость сосудистой стенки, препятствующая нормальному функционированию симпатических барорефлексов (Okada, Galbreath,Shibataetal., 2013). В частности, это может приводить к нарушению соотношения между артериальным давлением и мозговым кровотоком. Например, церебральная система саморегуляция позволяет поддерживать постоянный мозговой кровоток в широком диапазоне артериального давления. У пожилых и старых людей происходит постепенное изменение мозговой саморегуляции, при этом влияние периферического кровотока в большей мере сказывается на мозговом кровообращении, включая и локальный мозговой кровоток. Это означает, что любое резкое изменение кровяного давления может приводить к быстрому и существенному изменению мозгового кровотока в коре головного мозга, что сопровождается гибелью нейронов и снижением когнитивных функций.

С другой стороны, кардиоваскулярная реактивность на когнитивную нагрузку может приводить к интенсификации энергетического обмена, главным образом, из-за активации симпатической системы, которая способна при умеренной нагрузке быть благоприятной для выполнения когнитивных функций.

Активация ВНС не всегда коррелирует с корковой активацией. Есть работы, которые на примере дыхательной системы показывают, что корковая активность может тормозить активацию ВНС (Rieger, Gauggel, Burmeister, 2003). Кардиоваскулярная активация (изменение характеристик артериального давления и пульса) при решении арифметических задач сопровождается изменением локального мозгового кровотока (ЛМК) в следующих областях. В левом полушарии: амигдала, средняя лобная извилина, средняя височная извилина, инсула, орбитофронтальная кора, передняя часть поясной извилины, мозговой ствол на уровне Варолиева моста. В правом полушарии: верхняя лобная извилина, Варолиев мост, гиппокамп. Таким образом, видна существенная асимметрия в реакции на активацию по характеристикам локального мозгового кровотока (Critchley, 2005).

Интересно, что при кардиоваскулярной активации в ходе решения когнитивных задач увеличение частоты сердечных сокращений в некоторых областях мозга сопровождалось ростом ЛМК, а в других областях, наоборот, снижением ЛМК. Предполагается, что эти образования относятся к симпатической и парасимпатической частям нейросети ВНС. Интересно, что при этом в некоторых областях мозга, например в правой инсулярной коре, и снижение и увеличение частоты сердечных ответов сопровождалось ростом ЛМК (Critchly, 2005).

Цели и задачи. Целью настоящей работы является изучение кардиоваскулярной реактивности при выполнении больными дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) ассоциативной пробы беглости словесных ответов (БСО), а также оценка энергетических процессов в головном мозге с помощью регистрации уровня постоянного потенциала (УПП) головного мозга. По современным представлениям основным источником УПП является, по-видимому, эндотелиальные клетки сосудов. В настоящее время установлена, что величина УПП зависит от двух факторов: от кислотности крови и скорости ее протекания (Фокин, Пономарева, 2003; Фокин, Пономарева, Кунцевич 2013). Оба эти фактора связаны с интенсивностью энергетического обмена, поэтому реактивный подъем УПП указывает на увеличение энергетического метаболизма.

Материалы и методы.

Испытуемые. Обследована 51 женщина, страдающая хронической недостаточностью мозгового кровообращения I–II стадии. Средний возраст испытуемых – 69,6±1,2 года. Диагноз дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭ) устанавливался в соответствие с классификацией сосудистых поражений головного и спинного мозга, разработанной в НИИ Неврологии РАМН (1975–1985 гг.) при наличии основного сосудистого заболевания и рассеянных очаговых неврологических симптомов в сочетании с общемозговыми симптомами: головной болью, головокружением, шумом в ушах, снижение памяти, работоспособности и интеллекта (Шмидт, 1985). При этом заболевании наблюдается определенное снижение когнитивных функций (Шмидт, 1985; Суслина, Варакин, Верещагин, 2009).

Регистрация уровня постоянного потенциала (УПП). УПП измеряли на 5-ти канальном приборе «Нейроэнергокартограф» с помощью неполяризуемых хлорсеребряных электродов. Активные электроды размещали на голове по схеме 10х20, референтный электрод – на запястье правой руки.

Расположение электродов: вдоль сагиттальной линии – нижне-лобное (Fpz), центральное (Сz), затылочное (Оz) отведения; парасагиттально – височные отведения [T4(Td), T3(Ts)]. Регистрация проводилась после мероприятий, направленных на элиминацию артефактов электродного и кожного происхождения. Расположение электродов указано по энцефалографической классификации, в круглых скобках приведены обозначения, использующие топографическое описание.

В данной работе рассчитывался усредненный (по 5-ти отведениям) УПП и межполушарная разность УПП в височных областях (Ts-Td).

По современным представлениям, на УПП влияют два фактора. Первый фактор: состояние кислотно-основного баланса по обе стороны гемато-энцефалического барьера (ГЭБ). Возникающая разность потенциалов на границе ГЭБ зависит от интенсивности энергетического обмена в прилегающей к капиллярам нервной ткани, поскольку при увеличении энергетического метаболизма при интенсивной работе нервных клеток образуются ионы водорода и возникает разность потенциалов, обусловленная разностью концентраций водородных ионов в крови и нервной ткани. Возникающая на границе ГЭБ медленная электрическая активность в интегрированном виде может быть зарегистрирована на поверхности головы.

Второй фактор: скорость кровотока. Теоретические представления основаны на уравнении Гельмгольца-Смолуховского по расчету, так называемого, дзета потенциала, а также современных представлениях о деформации потоком крови сосудистой стенки, сопровождающейся изменением электрических характеристик сосудов и капилляров.Современное представление о происхождении УПП изложено ранее (Фокин, Пономарева, 2003; Фокин, Пономарева, Кунцевич, 2013 и др.).

Психологическое тестирование. Проводилась проба беглости словесных ответов (БСО), во время которой испытуемый называл с максимальной скоростью в течение одной минуты слова, начинающиеся на определенную букву. Тестирование повторялось трижды на три разные буквы, после чего подсчитывалось суммарное количество слов, которое служило показателем успешности выполнения теста. Во время тестирования осуществлялась регистрация УПП.

Оценка вегетативных реакций. У больных измерялось артериальное давление и пульс до и во время выполнения пробы БСО, вычислялся индекс Кердо. Оценивалась как абсолютная, так и относительная реактивность. Абсолютная реактивность — это разность показателей артериального давления или пульса, зарегистрированных во время выполнения когнитивной пробы минус фоновые значения этих показателей. Относительная реактивность – это значения абсолютной реактивности, деленные на соответствующие значения фоновых показателей артериального давления или пульса.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью пакета прикладных программ “Statistica-8”. Вычислялись средние арифметические и их ошибки, коэффициент корреляции Пирсона, оценивалась нормальность распределения по методу Шапиро-Уилка.

Результаты и их обсуждение. При выполнении больными теста БСО наблюдались изменения артериального давления (Табл. 1) и генерализованное по всем отведениям увеличение уровня постоянных потенциалов ( УПП ) в среднем на 2,6±0,7 мВ.

Таблица 1. Средние изменения показателей артериального давления и пульса (абсолютная реактивность) при выполнении больными пробы БСО

Характеристики Проба быстрых словесных ответов
Среднее р
S1-S 11,6216 0,000002
D1-D 4,5405 0,003227
P1-P 3,1892 0,013427
(S1-S)-(D1-D) 7,08108 0,000449
(S1-S)/S 0,0891 0,000005
(D1-D)/D 0,0670 0,001194
(P1-P)/P 0,0502 0,005901

S – систолическое давление;

D – диастолическое давление;

P– пульс;

1 – характеристики АД и пульса во время выполнения пробы БСО. Условные обозначения без индексов – фоновые значения этих показателей.

Зависимость реактивности диастолического давления от его исходного уровня представлена на рис. 1.

Fokin_1_3_2014

Рис. 1. Корреляция исходного уровня диастолического давления с относительной реактивностью диастолического давления под влиянием пробы БСО. Относительные изменения диастолического давления – (D1-D)/D. Обозначения те же, что и в Табл. 1.

Отрицательная корреляция в данном случае указывает на существование регуляции по типу отрицательной обратной связи, которая препятствует возникновению значительных сдвигов диастолического давления под влиянием когнитивных нагрузок. Динамика систолического давления и пульса не была связана с исходным уровнем этих показателей.

Сдвиги усредненного по всем отведениям УПП были взаимосвязаны с показателями артериального давления, пульса и успешностью выполнения теста БСО. С этими же показателями была связана динамика межполушарных отношений по показателю УПП (межполушарная разность УПП между левой и правой височными областями), но с меньшими значениями уровней значимости. Изменения среднего УПП и межполушарных разностей являются двумя показателями, которые можно рассматривать как независимые факторы, поскольку они значимо не коррелируют друг с другом (r= – 0,20, p= 0,164). При этом первый фактор – изменение УПП по всем отведениям – можно рассматривать как генерализованное изменение энергетического обмена, возможно, больше связанное с ориентировочной реакцией и активацией РФ и коры головного мозга. Второй фактор – большее или меньшее увеличение активности в правой или левой височных областях – вероятно, отражает специфическую динамику энергетического обмена, непосредственно обусловленную особенностями когнитивной деятельности.

Сначала рассмотрим влияние генерализованных энергетических процессов на вегетативные и когнитивные функции. На рис. 2 показано влияние этого фактора на частоту сердечных сокращений.

Fokin_2_3_2014

Рис. 2. Влияние изменений усредненного УПП на реактивность пульсового давления под влиянием когнитивной нагрузки. Пульсовое давление – систолическое давление минус диастолическое. F– критерий Фишера, р – уровень значимости.

Больные в силу особенностей течения заболевания, и ряда других причин выполняли пробу БСО с разной степенью успешности, которая зависела от реактивности усредненного УПП, а также от артериального давления и пульса (рис. 3). Вегетативные показатели также оказывают влияние на успешность выполнения когнитивного задания. В частности, реактивность систолического давления оказывает существенное влияние на количество воспроизведенных слов в пробе БСО (рис. 4).

Fokin_3_3_2014

Рис. 3. Влияние изменений УПП под влиянием когнитивной нагрузки на успешность выполнения пробы БСО. Относительная величина сдвигов УПП – сдвиги относительно фоновых значений УПП.

Fokin_4_3_2014

Рис. 4. Влияние реактивности систолического давления на количество воспроизведенных слов в пробе БСО.

Изменение частоты сердечных сокращений также взаимосвязано с успешностью выполнения когнитивного теста (рис. 5).

У больных, более успешно выполнявших пробу БСО, пульс быстрее снижается и возвращается к прежним фоновым значениям, чем у больных, хуже выполнявших это когнитивное задание (рис. 6).

Fokin_5_3_2014

Рис. 5. Связь изменения пульса с успешностью выполнения теста БСО в ходе когнитивной пробы.

Fokin_6_3_2014

Рис. 6. Связь возвращения пульса к исходным значениям после выполнения пробы БСО с успешностью выполнения этого когнитивного теста.

Таким образом, у больных с более сохранными когнитивными функциями при выполнении пробы БСО наблюдается более значительное учащение пульса и более быстрый его возврат к исходным значениям.

С успешностью выполнения пробы БСО связаны также специфические изменения межполушарных отношений. При этом, если во время когнитивной пробы УПП был в левом полушарии больше, чем в правом, то наблюдалось более успешное выполнение когнитивной пробы, чем в случае большего увеличения УПП в правом полушарии по сравнению с левым (рис. 7).

Fokin_7_3_2014

Рис. 7. Влияние динамики межполушарных отношений на успешность выполнения пробы БСО.

Сравнение рис. 7 с рис. 3 показывает, что влияние специфического фактора межполушарных отношений, по-видимому, более сильное, чем генерализованное изменение среднего УПП.

Как и фактор генерализованных изменений УПП, динамика межполушарных отношений влияет на вегетативные показатели кровообращения, хотя эти изменения менее статистически значимы, чем фактор генерализованной динамики УПП (ср. Табл. 1).

Таблица 2. Динамика абсолютной реактивности артериального давления и пульса в зависимости от межполушарной разности УПП

F p
S1-S 5,998248 0,019469
P1-P 5,966374 0,019771
(S1-S)/S 4,950817 0,032620
(P1-P)/P 6,115365 0,018403

Обозначения те же, что и в Табл.1 и на Рис.2.

Кажется, что оба фактора, в принципе, одинаково влияют на вегетативные и когнитивные показатели. Однако, если рассматривать результаты с уровнем значимости ниже 0,01, то получится, что первый фактор (генерализованное изменение усредненного УПП) связан с вегетативными показателями, тогда как второй фактор (межполушарные отношения) влияет преимущественно на результативность выполнения когнитивного теста. Рассмотрим совместное влияние обоих факторов на успешность выполнения пробы БСО (рис. 8).

Fokin_8_3_2014

Рис. 8. Совместное влияние генерализованных и межполушарных изменений УПП на успешность выполнения пробы БСО.

F1 – фактор, связанный с генерализованными изменениями энергетического обмена. -1 и 1 – низкая и высокая реактивность этого фактора.

F2 – фактор, обусловливающий динамику межполушарных отношений.

-1 – УПП выше в правой височной области по сравнению с левой, 1 – УПП выше в левой височной области по сравнению с правой.

Стрелка указывает на подгруппу больных с двумя негативными значениями факторов.

Цифры указывают на уровень значимости различий остальных подгрупп с подгруппой, на которую указывает стрелка.

На рис. 8 видно, что совместное негативное влияние обоих факторов приводит к значимому снижению успешности выполнения пробы БСО. Тогда как действие только одного из этих факторов не влияет значимо на выполнение когнитивных функций.

Обсуждение. Представление о том, что области коры, участвующие в когнитивных, сенсорных и моторных функциях одновременно принимают участие в регуляции вегетативных функций, в настоящее время практически не вызывает сомнения у большинства исследователей. Подтверждающие данные были недавно получены при электрической и магнитной симуляции стимуляции различных областей коры.

В работе (Shestatsky, Simis, Freemanet al., 2013) приводится около 800 ссылок на работы, посвященные взаимосвязи корковой стимуляции методом ТМС и вегетативных реакций. Имеется большое количество работ, в которых показана связь сенсорных и моторных корковых областей с изменением артериального давления и пульса. Например, стимуляция левой префронтальной коры, которая принимает участие во многих когнитивных процессах, также вызывает изменение артериального давления и пульса.

В представленных выше результатах наших исследований, а также в большом количестве психофизиологических работ показано, что выполнение когнитивных функций сопровождается динамикой вегетативных характеристик, главным образом, сердечнососудистой системы. Показано, что психологический стресс может приводить к торможению барорецепторов сердца, что увеличивает частоту сердечных сокращений и повышает кровяное давление (Bernston, Cacioppo, 2000). Хотя роль восходящей активации до конца не выявлена, найдено, что активация барорецепторов может уменьшать корковую активацию, тормозить передачу болевой информации (Dworkin, 2000). Некоторые авторы полагают, что мерой когнитивных усилий является активация симпатической нервной системы. Активность в правой лимбической коре, по данным позитронно-эмиссионной томографии, коррелирует с подъемом среднего артериального давления при выполнении испытуемыми некоторых интерактивных когнитивных задач (Critchley, Corfield, Chandleret al., 2000).

Предполагается, что механизм активации стартует на уровне мозгового ствола и затем распространяется до коры, поэтому кардиоваскулярная реакция часто возникает раньше корковой активации (Sforza, Jouny, Ibanez, 2000).

При когнитивной нагрузке, как правило, имеют место генерализованные сдвиги УПП. При этом наблюдается значимое сокращение в различных областях мозга такой характеристики локального мозгового кровотока как timetopeak (TTP). Эта характеристика указывает на более быстрое поступление кислорода и других веществ в мозг. Благодаря этому ускоряется энергетический обмен и наблюдаются генерализованные сдвиги УПП (Фокин, Пономарева, Кротенкова и др., 2012).

Полученные результаты в обобщенном виде можно представить на следующей схеме (рис. 9).


Fokin_9_3_2014

Рис. 9. Схематические представления о влиянии когнитивной нагрузки на вегетативные характеристики, показатели генерализованной активации энергетического обмена мозга и межполушарные отношения

На рис. 9 видно, что ВНС часто является своего рода промежуточным звеном, влияющим на специфическую и генерализованную активацию коры. Синими линиями показаны связи между когнитивными характеристиками и остальными физиологическими показателями, полученными в эксперименте. Лиловая линия указывает на связь когнитивных показателей с генерализованной активацией коры, известную по данным литературы и нашим данным при p<0,05.

Влияние когнитивной нагрузки на усредненный УПП, вероятно, опосредуется активацией ВНС, о чем свидетельствуют высокодостоверные связи успешности выполнения когнитивной пробы и показателей артериального давления и пульса. Такие же высокодостоверные связи существуют между реактивными изменениями вегетативных показателей и динамикой усредненного УПП и межполушарных отношений.

Когнитивная нагрузка также достоверно влияла на межполушарные отношения, при этом более высокая активность левого полушария соответствовала большей успешности выполнения пробы БСО, по понятным причинам связи левого полушария с речевыми функциями.

Таким образом, общая схема влияния когнитивной нагрузки выглядит следующим образом: успешность выполнения когнитивного теста зависит от межполушарных отношений, причем активация левой височной области предпочтительна для успешного выполнения теста БСО. Кроме этого, в результате активации ВНС происходят изменения вегетативных показателей, которые также могут влиять на успешность выполнения когнитивного теста. Как видно на рис. 7, для успешного выполнения когнитивного теста достаточно действия только одного фактора: либо активации левой височной области, либо достаточно высокой активация ВНС, коррелирующей с подъемом усредненного УПП. Статистически значимые более низкие показатели наблюдались при сочетании двух негативных факторов: низкой общей реактивности и большей активации правой височной области по сравнению с левой.

В ряде работ показано, что увеличение кардиоваскулярной реактивности связано со снижением когнитивных функций. В частности, на это указывает кардиоваскулярная реактивность, вызванная когнитивными стресс-тестами, которая увеличивается при ухудшении когнитивных функций (Bellelli, Pezzini, Bianchetti, Trabucchi, 2002; Waldstein, Katzel, 2005). При отсутствии стресса кардиоваскулярная реактивность может играть несколько другую роль. Поскольку больные ДЭ живут в условиях хронического дефицита мозгового кровообращения, то кардиоваскулярная реактивность может улучшить на время выполнения когнитивного теста кровоснабжение мозга и тем самым способствовать лучшему выполнению когнитивных тестов, особенно при отсутствии стрессовой нагрузки. Ранее нами было показано, что развитие стресса сопровождается правополушарной активацией и подъемом усредненного УПП (Фокин, Пономарева, 2003). При данном обследовании такой подъем имел место у части больных, которые не показали значимого снижения когнитивных функций, поэтому можно предположить, что у этой части лиц небольшой стресс мог способствовать мобилизации энергетических ресурсов.

Заключение. Выполнение пробы беглости словесных ответов сопряжено с изменением вегетативных реакций: артериального давления и скорости сердечных сокращений. При этом более успешное выполнение когнитивного задания сопровождалось большей реактивностью вегетативных показателей, выражавшихся в увеличении артериального давления и пульса во время выполнения пробы БСО, а также в более быстром их возвращения к исходному уровню. Выполнение когнитивного теста сопровождалось также статистически значимым генерализованным по разным отведениям ростом УПП и изменением межполушарных отношений. Более успешное выполнение пробы БСО было связано с бόльшим подъемом усредненного УПП и более высокими значениями УПП в левой височной области. Наихудшие показатели в данном когнитивном тесте наблюдались при низкой генерализованной реактивности УПП и более высоких значениях УПП в правой височной области по сравнению с левой.

Таким образом, более высокая генерализованная реактивность УПП или увеличение УПП в левой височной области являются факторами успешного выполнения пробы БСО.

 

Список литературы.
  1. Аршавский В.В. и др. Межполушарная асимметрия как фактор адаптации человека к условиям Севера // Физиология человека. — 1989. — T. 15, № 5. — С. 142-147.
  2. Леутин В.П., Николаева Е.И. Психофизиологические механизмы адаптации и функциональная асимметрия мозга. — Новосибирск: Наука, СО. — 1988. — 192 с.
  3. Суслина З.А., Варакин Ю.Я., Верещагин Н.В. Сосудистые заболевания головного мозга: Эпидемиология: Патогенетические механизмы: Профилактика. — М.: МЕДпресс-информ. — 2009. — 352 c.
  4. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Кротенкова М.В. и др. Два паттерна КТ-перфузии и медленной электрической активности головного мозга, вызываемые когнитивной нагрузкой, у больных дисциркуляторной энцефалопатией // Вест. РАМН. -2012. — № 10. — С. 38-43.
  5. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга. — М.: Антидор. — 2003. – 288 с.
  6. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Кунцевич Г.И. Электрофизиологические корреляты скорости движения крови по средней мозговой артерии здорового человека // Вестник РАМН. — 2013. — № 10. — С. 57-60.
  7. Шмидт Е. В. Классификация сосудистых поражений головного и спинного мозга // Журн. невропатол. и психиатр. -1985. — С. 1281-1288.
  8. Aston-Jones G, Rajkowski J, Kubiak P, Valentino R, Shipley M. Role of the locus coeruleus in emotional activation. — Prog Brain Res. — 1996. – 107. – Р. 379-402.
  9. Bellelli G, Pezzini A, Bianchetti A, Trabucchi M. Increased blood pressure variability may be associated with cognitive decline in hypertensive elderly subjects with no dementia // Arch Intern Med.- 2002. — 162(4). – Р. 483-484.
  10. BerntsonG.G.,Cacioppo J.T. From homeostatic to allodynamic regulation: In Handbook of Psychophysyology. –Cambridge, UK. — 2000. — P. 459-481.
  11. Craig A.D. Forebrain emotional asymmetry: a neuroanatomical basis? // TRENDS in Cognitive Sciences. – 2005. – 9 (12). – Р. 566-571.
  12. Critchley H.D., Corfield D.R., Chandler M.P. et al. Cerebral correlates of autonomic cardiovascular arousal: a functional neuroimaging investigation in humans // J Physiol. – 2000. – V. 523. – Pt 1. – P. 259-270.
  13. Сritchley H.D. Neural mechanisms of autonomic,affective, and cognitive integration // The journal of comparative neurology. – 2005. – V. 493. – P. 154-166.
  14. Dworkin S. Interoception: In Handbook of Psychophysyology. – Cambridge, UK. – 2000. – P. 482-485.
  15. Hugdahl K., Symmetry and asymmetry in the human brain // European Review. – 2005. – V. 13, Supp. No. 2. – P. 119-133.
  16. McEwen B.S. Protective and damage effects of mediators of stress: elaborating and testing the concepts of allostasis and allostatic load // Annals of NY Acad Sci. – 1999 – V. 896– P. 30-47.
  17. Moretti R., Torre P., Antonello R.M., Cazzato G. Behavioral alterations and vascular dementia // Neurologist. – 2006. – V. 12, No.1. – P.43-47.
  18. Qiu C., Winblad B., Viitanen M., Fratiglioni L. Pulse pressure and risk of Alzheimer disease in persons aged 75 years and older: a community-based, longitudinal study // Stroke. – 2003. – V. 34, No. 3. – P. 594-599.
  19. Rieger M., Gauggel S., Burmeister K. Inhibition of ongoing responses following frontal, nonfrontal, and basal ganglia lesions // Neuropsychology. – 2003. – V. 17, No.2. – P.272-282.
  20. Sforza E, Jouny C, Ibanez V. Cardiac activation during arousal in humans: further evidence for hierarchy in the arousal response // Clin Neurophysiol. – 2000. – V.111, No.9. – P.1611-1619.
  21. Schestatsky P., Simis M., FreemanR., Pascual-Leone A., Fregni F. Non-invasive brain stimulation and the autonomic nervous system // Clinical Neurophysiology. – 2013. – V.124. – P. 1716-1728.
  22. Spyer K.M. Central nervous control of the cardiovascular system: In Mathias CJ, Bannister R, editors. Autonomic failure: a textbook of clinical disorders of the autonomic nervous system. –Oxford: Oxford University Press. – 1999. – P. 45–55.
  23. Waldstein S.R., Katzel L.I. Stress-induced blood pressure reactivity and cognitive function // Neurology. – 2005. – V.64. – P. 1746-1749
  24. Okada Y.,Galbreath M.M.,Shibata S. et al. Morning blood pressure surge is associated with arterial stiffness and sympathetic baroreflex sensitivity in hypertensive seniors // Am. J. Physiol. Heart Circ Physiol. – 2013. – V. 305, No. 6. – P.793-802.
Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.

Дизайн: Polepin