Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Нейрофизиология электромагнитных воздействий является одним из наиболее молодых, но перспективных и активно развивающихся направлений нейробиологии. Причин этому несколько. С одной стороны, электромагнитные влияния относятся к числу негативных антропогенных факторов, сопровождающих технический прогресс. В этом аспекте чрезвычайно важно представлять себе системные и клеточные механизмы и эффекты электромагнитных воздействий на живую природу и человека с тем, чтобы им противостоять (Чижевский 1976; Пресман, 1968; Холодов, Лебедева, 1992; Холодов 1991; Григорьев, 1997; Григорьев с соавт., 1999; Бинги, 2002; Бинги, Савин, 2003; Липенецкая с соавт., 2004 и др.). При этом реакции со стороны ЦНС, по мнению одного из основоположников магнитобиологии Ю.А.Холодова (1991-1992), наиболее сложны, вариативны и наименее исследованы.
С другой стороны, в последние годы различные виды электрической, электромагнитной или магнитной стимуляции все шире используются в качестве лечебного воздействия. В литературе подчеркивается активирующий характер, а также сходстве физических механизмов разных форм стимуляции - во всяком случае, на этапе воздействия на мембрану нервной клетки (Никитин, Куренков, 2003). Во многих случаях, включая и патологию ЦНС, результаты такой стимуляции бывают успешными (Макаренко, 1993; Tsubokawa, 1995; Deliac et al, 1993; Алексанян с соавт., 2004; Лапшин, Гольдфарб с соавт., 2007; Супова, Смирнова, 2007 и др.). Учитывая «естественность» электрических и электромагнитных процессов для деятельности нервной ткани, это вселяет надежду в перспективность использования данного подхода при лечении сложных форм церебральной патологии.
Одним из проблемных церебральных заболеваний последнего времени является острая патология ствола головного мозга. По данным ВОЗ, стволовые церебральные поражения сосудистого и травматического генеза относятся к числу ведущих причин инвалидизации и летальности населения (Коновалов с соавт., 1998; Гусев, Скворцова, 2001; Мадорский, 2008). Выяснению центральных механизмов компенсации были посвящены клинические и экспериментальные исследования разных лет. В классических работах школ Э.А. Асратяна (1959-1977) и П.К. Анохина (1954 - 1975), уделявших основное внимание анализу общих принципов адаптивно-компенсаторной деятельности мозга, была выявлена важная роль коры больших полушарий в этих процессах. В последние десятилетия установлена высокая значимость лимбической системы и отдельных ее составляющих в компенсации вообще и при стволовых повреждениях в частности (Подачин, Сидоров, 1988; Шарова, 1999; Новикова, 2005). Перспективной представляется активизация естественных механизмов восстановления посредством электромагнитной стимуляции головного мозга.
Вместе с тем, должное физиологическое обоснование применения электромагнитных воздействий в лечебных целях, в особенности при церебральной
патологии, отсутствует. Объективные поведенческие и электрофизиологические маркеры системных реакций мозга на эти воздействия четко не определены.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - изучение влияний терапевтической транскраниальной электромагнитной стимуляции (ЭМС) на функциональную активность крыс - интактных и с локальной экспериментальной стволовой патологией.
ЗАДАЧИ:
-
Исследовать изменения поведения интактных крыс под влиянием курсовой транскраниальной ЭМС частотой 60-70 Гц.
-
Проанализировать изменения электрической активности мозга интактных животных под влиянием ЭМС.
-
Сравнить динамику восстановления животных с локальным стволовым повреждением без и при курсовой (7 дней) транскраниальной ЭМС в раннем послеоперационном периоде.
-
Изучить влияние транскраниальной ЭМС на электрическую активность мозга крыс с экспериментальной локальной стволовой патологией.
Впервые проведено комплексное исследование влияния бесконтактной
транскраниальной электромагнитной стимуляции с частотами 60 и 70 Гц на
функциональную активность головного мозга (посредством физиотерапевтического
аппарата Инфита) на экспериментальных животных (крысы линии Вистар). Использован
оригинальный методический комплекс с привлечением разработанных в процессе
исследования показателей, позволяющий дать многостороннюю характеристику
реактивных изменений церебральной активности при стимуляции: оценка поведения
здоровых и больных животных, спектрально-когерентный анализ спонтанной
электрической активности мозга и морфологические исследования. На основе
определенных в ходе исследования поведенческих и электрофизиологических маркеров реактивности ЦНС на транскраниальную ЭМС частотой 60 и 70 Гц выявлен ее тормозный (седативно-подобный) эффект у интактных животных.
При морфологических исследованиях животных с экспериментальной стволовой патологией, а также в дополнительной серии комплексных физиологических исследований (включая реографшо) на здоровых испытуемых-добровольцах показана важная роль сосудистой системы в формировании церебральных реакций на транскраниальную ЭМС.
В динамических исследованиях электрической активности (ЭА) мозга крыс продемонстрирован накопительный и отставленный во времени эффект воздействия, сохраняющийся до 3 недель после курса транскраниальной ЭМС. Выявлено, что этот эффект наиболее отчетливо проявляется в изменениях показателей когерентности.
На основе анализа ЭА мозга впервые показана преимущественная левополушарная реактивность на транскраниальную ЭМС - как в норме (интактаые крысы), так и при острой стволовой патологии.
Впервые проведенное исследование влияния транскраниальной ЭМС на компенсаторные реакции при острой церебральной стволовой патологии выявило отрицательный эффект курсового воздействия частотой 60 и 70 Гц в ранние сроки после повреждения.
В работе показано, что транскраниальная электромагнитная стимуляция с частотой 60-70 Гц сопровождается тормозным, седативно-подобным функциональным эффектом. Это определяет возможность использования данного воздействия для коррекции психопатологических состояний связанных с чрезмерным возбуждением ЦНС. Вместе с тем, выявленные в работе электрографические признаки подавления адаптивной послеоперационной стрессорной реакции обусловливают противопоказанность курсовой транскраниальной ЭМС на данных частотах в ранние сроки острой стволовой патологии.
Полученные данные свидетельствуют о важном вкладе сосудистого фактора в формировании ответных реакций ЦНС на транскраниальную стимуляцию обосновывают целесообразность привлечения сосудистых методик (наряду с поведенческими и электроэнцефалографическими) при контроле применении этого воздействия в лечебных целях.
Комплексный анализ реакции крыс на транскраниальную ЭМС свидетельствует о большей чувствительности к исследуемому воздействию вегетативной системы. Эти данные обосновывают применение его в лечебных целях при церебральной сосудистой патологии, сопровождающейся повышением тонуса сосудов.
