Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Анатомо-физиологические механизмы памяти 10
1.2 Болезнь Паркинсона и нарушение функций мозга 22
1.3 Транскраниальная магнитная стимуляция в исследовании функций головного мозга 42
Глава 2. Материалы и методы исследования 58
Глава 3. Результаты исследований 69
3.1 Определение возбудимости коры головного мозга для подбора характеристик транскраниальной магнитной стимуляции у лиц, страдающих болезнью Паркинсона 69
3.2 Исследование организации кратковременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона 77
3.3 Изучение организации долговременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона 90
Глава 4. Обсуждение результатов 103
Выводы 112
Список литературы
- Болезнь Паркинсона и нарушение функций мозга
- Транскраниальная магнитная стимуляция в исследовании функций головного мозга
- Исследование организации кратковременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона
- Изучение организации долговременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона
Введение к работе
Актуальное п. проблемы
Механизмы функционирования процессов памяти, несмотря на бурное развитие науки во многом остаются вес еще не раскрытыми
Исследование механизмов организации памяти связано с различными научными направлениями от молекулярной биологии и биохимии до высокоаналитичных методов электрофизиологии, магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной томографии В J 985 году Barker еоідал транскраниальный магнипгый стимулятор способный возбуждать кору головного мозга человека через кости черепа Появление неинвазивного метода позволяющего достаточно избирательно воздействовать на определенные зоны коры головного мозга человека явилось весьма значимым достижением в исследовании функций мозга [Chen ct al 1997, Pascual-Leon, 1998, Alfredo ct al 2000. Гимранов 2002, 2005] Данная методика позволила разработать новые подходы к изучению деятельности мозга человека и анализу нарушении функций ЦНС
Ранее было показано влияние элсктроконвульсионного шока на память {McGaugh J, 1966] и возможность применения транскраниальной магнитной стимуляции для исследования различных механизмов памяти [Ferbcrt et al. 1991 George ct al, 1999. Motlaghy et al. 2000, Hadland ct al 2001. Epstein 2002 Гимранов 2004] Применение транскраниальной магнитной стимуляции существенно расширило методические возможности изучения процессов реализации кратковременной и долговременной памяти Дальнейшие исследования нарушений механизмов памяти у лиц. страдаюшчч болезнью Паркинсона, помогут уточнить и дополнить патогенетические особенности проявлений заболеваний центральной нервной системы и определить пути ее коррекции, в том числе с использованием дозированной локальной транскрашшльнои магнитной стимуляции
Цель исследования
Цель данной работы - изучение нарушении механизмов организации кратковременной и долговременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции у лиц, страдающих болезнью Паркинсона
Задачи исследовании:
-
Для подбора характеристик транскраниальной магнитной стимуляции установления взаимосвязи с процессами памяти, изучить состояние во збудимости коры больших полушарий у группы здоровых лиц и у больных страдающих болезнью Паркинсона
-
Исследовать особенности организации кратковременной памяти и роль межполушарной асимметрии в этих процессах у здоровых лиц и у больных страдающігх болезнью Паркинсона
1 Определить особенности организации долговременной памяти и ее межполушарную асимметрию у здоровых лиц и \ больных нарилясошймОм
Научная новизна
Впервые уточнень! механизмы функционирования и структурно-функциональной организации вербальной кратковременной и долговременной памяти у больных паркинсонизмом, выявлена роль межполушарной асимметрии в расстройствах функционирования памяти у этих больных
Выявлена тесная взаимосвязь левой лобно-височной области с процессами кратковременной памяти Установлена корреляция между уровнем функционирования памяти и исходными процессами возбуждения-торможения в головном мозге у лиц. страдающих болезнью Паркинсона
Уточнены особенности структурно-функциональной организации долговременной памяти и показана возможность коррекции нарушений в долговременной памяти у больных паркинсонизмом транскраниальной магнитной стимуляцией
Пракгическая ценность
Показана возможность использования транскраниальной магнитной стимуляции для исследования структурно-функциональной органи $ации кратковременной и долговременной вербальной памяти у человека в норме и патологии Выработан меіод коррекции нарушении памяти у больных с болезнью Паркинсона Подана заявка на патент РФ на изобретение "Способ коррекции памяти у больных паркинсонизмом", изданы 2 методических руководства
Основные положения, выносимые на зашиту:
-
У лиц, страдающих болезнью Паркинсона, отмечаются изменения межполушарной асимметрии в виде повышения порога возбудимости в противоположном от доминантного полушарии В норме в моторной системе головного мозга человека отмечается межполушарная асимметрия, выраженная в снижении порога возбудимости в доминантном полушарии
-
У больных с болезнью Паркинсона отмечаются нарушения в процессах функционирования кратковременной вербальной памяти, связанные со снижением функциональной активности левополушарных процессов
3 Более высокие моторные пороги и более длительные «периоды
молчания» при транскраниальной магнитной стимуляции у человека
коррелируют с более низкими функциональными возможностями
кратковременной вербальной памяти У лиц, страдающих болезнью Паркинсона,
данная тенденция имеет более выраженный характер
4 У лиц, стр,1дающих болезнью Паркинсона, в процессы
долговременной памяти вовлечена правая префронтальная кора, левая лобно-
височная кора больших полушарий активно участвует в механизмах
формирования речевой реализации долговременной памяти Изменени
межполушарной асимметрии, способствующие развитию расстройств
долговременной памяти у больных с болезнью Паркинсона, могут быть
корригированы транскраниальной магнитной стимуляцией право"
префронтальной области
Апробации работы
Результаты работы были представлены на научно-практической онференции «Церебральная патология в практике военного невролога» (Москва, 007), на межотраслевой конференции с международным участием (Восстановительное лечение и реабилитация лиц, пострадавших в чре звычаиных итуациях», (Казань, 2007), на втором западно-сибирском симпозиуме <Актуальные проблемы травматологии и ортопедии», (Тюмень, 2007), на заседании кафедры неврологии и клинической неирофи шологии РУДН (2007), на овместном заседании общества патофизиологов г Казани и сотрудников ' федры патофизиологии (Казань, 2008)
Личное учасше автора
Научные положения и выводы диссертации основаны на резуитлтах
обственных исследований автора Клинические исследования, анализ
оказателей воздействия транскраниальной магнитной стимуляции \ здоровых и
>льных болезнью Паркинсона, сравнительный анализ и статистическая
бработка результатов выполнены лично автором. Результаты исследования
ражены в 7 печатных работах
Публикации
Основное содержание диссертации отражено в 1 монографии (в оавторстве), 6 печатных работах (общий объем публикации 1,6 уел печ л в том исле 2 8 авюрский вклад), в том числе две работы опубликованы в ведущих аучных рецензируемых журналах, определенных Высшей аттестационной омиссией, заявке на изобретение
Структура и объем диссеріацин
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания
методики, изложения полученных результатов в 1 главах их обсуждения, выводов
и списка использованной литературы Основной текст работы изложен на ИЗ
машинописных страницах, включая 11 рисунков и 10 таблиц Библиография
одержит 210 наименований, из них 49 на русском и 161 на иностранных языках
Болезнь Паркинсона и нарушение функций мозга
Память - это фундаментальное свойство живой материи воспринимать, сохранять и воспроизводить информацию, без которого выживание организма оказалось бы невозможным, так как при отсутствии способности планирования действий и избегания ошибок невозможно выживание как отдельно взятой особи, так и вида в целом. Несмотря на то, что начало изучения памяти было положено немецким психологом Эббингхаусом еще в 1885 году [92], а потом продолжены огромным количеством работ разных авторов, среди которых Бехтерев, Грюнталь, Лурия, Коновалов, Прибрам и др. [5, 32, 107, 167, 168], вопросы относительно ее физиологической основы сохраняются до настоящего времени. Посредством изучения некоторых узкоспецифических нарушений удалось выявить области или структуры мозга, участвующие в определенных процессах памяти. Так, например, при исследовании различных форм антероградной амнезии была выявлена роль внутренней поверхности височных долей в процессах памяти, таких, как гиппокамп. Двухстороннее повреждение этих областей приводит к выраженному и длительному расстройству памяти, проявляющемуся неспособностью усваивать новую информацию [25, 164, 178].
Подобные явления наблюдаются при радикальных хирургических операциях, сопровождаемых разрушением значительной части гиппокампа и ряда связанных с ним структур в обеих височных долях. При этом новая информация даже в ограниченном объеме (напр., число) сохраняется лишь до малейшего отвлечения внимания. Т.е. долговременная память остается сохранной, но перестает пополняться новыми сведениями. Таким образом, роль внутренней поверхности височных долей в функционировании памяти в настоящее время общепризнанна.
То, что у данных больных сохраняются перцептивные способности, подтверждает идею о существовании двух различных видов памяти кратковременной, которая быстро забывается, и долговременной, в которой информация может храниться неограниченное количество времени [2, 92]. У описанных выше больных, очевидно, нарушены процессы второго типа; мнения о природе этих нарушений пока противоречивы: 1) нарушается способность консолидации (закрепления) памяти (передача информации из кратковременной памяти в долговременную); или- 2) информация передается и сохраняется; но не может быть, извлечена. Более точное представление о нейронных схемах памяти поможет ответить на данный вопрос.
В: основе; возникновения нового качества лежит, как правило, достаточно простой принцип организации. Поскольку мозг - это? орган обработки- информации, логично предположить, что возникновение памяти связано с. некоторым принципом организации информационных процессов мозга..
Используя современные; методы исследования мозга (ПЭТ, фМЕТ, многоканальные 33F и МЭР с локализацией дипольных источников) [62, 173; 192]; можно изучать не только- топографию корковых полей; связанных с осуществлением интересующих нас когнитивных функций; но? ж ту последовательность, с которой они вовлекаются в деятельность. При исследовании корковых взаимодействий с регистрацией 64-канальнойЭЭГ и частотно-временным анализом синхронизации ритмов были выявлены корковые связи между правой1 лобной и левой центрально-височной областями на 450-700 мс после предъявления стимула (чтении слова) [37], что; вероятно, свидетельствует о включении процессов запоминания.
В" последнее время получила распространение идея о том, что образование функциональной связи, между отделами мозга отражается в синхронизации их электрической активности. Было установлено, что такая синхронизация является необходимым условием для. интеграции соматосенсорной и зрительной коры в процессе ассоциативного обучения [37, 153].
В основе когнитивных функций и принятия решения возникает определенная картина организации связей. Отмечается тенденция этих связей при умственной нагрузке сходиться в определенные корковые зоны (центры) [24], в покое же рисунок связей имеет простой характер. Вероятнее всего, в образующихся центрах происходит сравнение и синтез различных видов информации [84]. Возникает синхронизация корковых областей вследствие целенаправленной деятельности, что, видимо, свидетельствует о том, что обмен информации осуществляется по особым выделенным проводящим путям. Вербальное ассоциативное мышление является одним из важных видов когнитивной деятельности. С помощью изучения. 64-канальной ЭЭГ при выполнении заданий на чтение и поиск ассоциаций было показано, что процесс поиска ассоциаций начинается от правой лобной области с последующим вовлечением левой лобной области и правой передневисочной зоны. Затем происходит передача информации из левой лобной в заднюю височно-теменную область. И на третьем этапе информационный поток направлен в структуры правой лобной и передневисочной области [37, 183].
При проведении исследования ССВП [22] и ЗВП [23], были получены принципиально схожие результаты. Было установлено, что промежуточные волны с латентностью 140 мс для соматосенсорного и 180 мс для зрительного анализатора коррелировали с обоими перцептивными индексами, причем такая двойная корреляция обнаруживалась только для волн проекционной коры. В основе механизма, обеспечивающего указанную двойную корреляцию, лежит кольцевое движение нервных импульсов с "центральной станцией" в проекционной коре. Сначала возбуждение поступает от проекционной коры к ассоциативной, затем к структурам лимбико-гиппокампального комплекса и подкорковым центрам эмоций и мотиваций (от рецептивных зон к исполнительным центрам), что полностью укладывается в схему рефлекса. Однако процесс на этом не завершается, он включает еще одно важное звено, превращающее дугу в кольцо, а именно возврат возбуждения в кору, включая и ее проекционные отделы, по системе диффузных проекций (обратная связь от исполнительных центров к афферентным). Благодаря возврату возбуждения нервные импульсы, приходящие из мотивационных центров, накладываются на нейронах проекционной коры на следы сенсорного возбуждения. На этом этапе или несколько раньше в процесс включается и лобная кора, что проявляется в синхронизации рисунка ВИ в интервале от 100 до 200 мс после стимула. Было высказано предположение, что указанные промежуточные компоненты ВП отражали синтез на корковых нейронах двух видов информации: наличной информации о физических характеристиках стимула и извлекаемых из памяти сведений о его значимости
Транскраниальная магнитная стимуляция в исследовании функций головного мозга
Но возможно при данных атипичных формах паркинсонизма в их основе лежат другие анатомо-функциональные нарушения, отличные от типичного паркинсонизма. Было показано, что у пациентов с прогрессирующим сурпануклеарным параличом и мультисистемной атрофией дисингибиция (disinhibition) моторной коры первоначальна, а у больных с кортико-базальной дегенерацией изначально более серьезное повреждение нейрональньгх клеток в моторной коре может приводить к гиповозбудимости кортикоспинальных и транскаллозальных путей [128].
Нельзя не брать во внимание роль генетического фактора, хотя он и вызывает массу споров. Клинические, биохимические и морфологические проявления при различных формах паркинсонизма настолько типичны, что это дает основания для гипотезы, указывающей на то, что в основе данного заболевания лежит уже исходно существующая неполноценность базальных ганглиев, а остальные факторы (напр., атеросклероз, инфекционные, токсические, травматические и т.д.) играют роль, провоцирующего агента. Предполагается, что в основе паркинсонизма может лежать наследственный дефект фермента тирозин-гидроксилазы. Однако, учитывая - резкое преобладание спорадических случаев паркинсонизма над семейными, многие исследователи отрицают роль наследственности в происхождении этого заболевания. Тем не менее в случае ювенильной формы БП (5-10% от всех случаев) имеет место именно наследственный характер заболевания с установленной локализацией гена, кодирующего белок паркин с хромосомным локусом на длинном плече 6-ой хромосомы 6q25.2-27 [1].
Таким образом, анализируя этиологические факторы паркинсонизма, можно подчеркнуть полиэтиологичность этого заболевания. Вероятнее всего неспецифические факторы эндогенные или экзогенные приводят к развитию заболевания при условии наличия уже существующей, но компенсированной до поры до времени неполноценности нигро-стриарных систем. Существуют также токсические агенты, обладающие выраженной тропностью к дофаминергическим системам, среди них нейролептики, а также синтетический аналог героина, метил-фенил-тетрагидропиридин, вызывающий быстрое развитие синдрома паркинсонизма. Провоцирующие факторы, не обладающие специфической тропностью к дофаминергическим системам (сосудистые, травматические, воспалительные и т.д.), реже вызывают данный синдром. Психотравмы занимают промежуточную роль в этиологии данного заболевания, вследствие участия дофаминергических систем мозга в механизме эмоционального стресса.
Экстрапирамидная система - это сложная афферентно-эфферентная саморегулирующаяся система, в которой сенсомоторные импульсы циркулируют по замкнутым орбитам с разными уровнями переключения. Она позволяет обеспечивать сложные автоматизированные действия, поддержание и перераспределение мышечного тонуса, поддержание готовности к действию на уровне сегментарного аппарата спинного мозга, участвует в старт-рефлексах. Нарушение этой системы приводит к развитию характерной клиники синдрома, которая складывается из триады основных симптомов: тремора, мышечной ригидности и гипокинезии; различная степень выраженности которых и определяет клиническую форму синдрома, а их схожесть между собой предполагает наличие общих патогенетических механизмов в основе развития заболевания.
При БП ухудшение двигательных функций оказывается взаимосвязанным с увеличением латентного времени появления связанной с осуществлением движения десинхронизации в контралатеральной первичной сенсомоторной коре. Изучение при помощи ПЭТ показало, что стимуляция субталамического ядра (СТЯ) улучшает премоторный паттерн активации при выполнении движения. При БП стимуляция СТЯ может приводить к снижению ненормального распределения десинхронизации в лобно-центральных регионах и повышать активность первичной сенсомоторной коры во время движения, тем самым, уменьшая проявления брадикинезии. Таким образом, показано, что изменяя кортикальную реактивность, связанную с планированием и выполнением движения, посредством воздействия на базальные ганглии, можно контролировать нейрональную активность, опосредующую движение, при БП [87]. В последние 5 лет техника глубокой стимуляции мозга с воздействием на СТЯ и бледный шар признана достаточно эффективной при лечении также дистонии при БП [133].
Также была описана гипервозбудимость моторных систем при болезни Паркинсона (БП). Изучалось, каким образом кожная афферентация влияет на модуляцию моторной возбудимости у больных с БП и коррелирует ли эта модуляция с паркинсонической симптоматикой. Кожная стимуляция вызывала ненормальное увеличение моторных ответов у пациентов, что может быть одной из особенностей моторной гипервозбудимости при БП. Данная гипервозбудимость коррелировала с клинической симптоматикой, что может указывать на то, что она может вносить вклад в патогенез симптомов паркинсонизма [194].
Расположив жалобы больного в упорядоченный ряд,, начиная с наиболее частых жалоб и заканчивая наиболее редкими, мьг получим следующую- картину: дрожание, скованность, нарушение памяти ,, боли и парестезии в конечностях, головокружение, шум в голове и, наконец, головные боли; гораздо реже встречаются: боли и ощущение дискомфорта в области шеи, повышенное слюноотделение или сухость во рту, запоры, нарушения половой функции, общая слабость и др.
Исследование организации кратковременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона
Максимальная индукция магнитного поля стимулятора составляла 2,2 Тесла. Форма магнитного импульса - монофазный, длительность 0,3 мс.
Определение моторных порогов.
В начале выявляли оптимальную позицию катушки («hot point») в расслабленном состоянии мышц (PC) кисти рук, при котором полученные вызванные моторные потенциалы (рис. 2-А) с противоположной от стимулируемой стороны (правое или левое полушарие) обладали максимальной амплитудой и минимальной латентностью.
Определяли моторные пороги вызывающие вызванные моторные потенциалы в PC с помощью повышения или понижения интенсивности транскраниальной магнитной стимуляции с приростом 5 %. Эпоха анализа вызванных моторных потенциалов была равна 100 мс.
Моторный порог при PC мышц, был определен как минимальная интенсивность транскраниальной магнитной стимуляции, при которой возникают отчетливые ответы, отделяющиеся от фоновой мышечной активности (с амплитудой не менее 0,5 мВ и не более 1 мВ) в 3-5 последовательных усреднениях.
Определение «периода молчания». 1
При транскраниальной магнитной стимуляции моторной коры можно выделить период молчания - время, когда отсутствует или резко угнетена спонтанная миографическая активность до момента появления электрической активности в исследуемой мышце при ее напряжении (рис. 2-Б). Вновь наблюдаемая мышечная активность появляется после возникновения вызванных моторных потенциалов. Период молчания так же можно получить при предварительном воздействии ТМС с индукцией магнитного поля ниже значений моторного порога. коммутатор
Длительность периода молчания во многом зависит от активности тормозных систем головного мозга. На раннюю фазу формирования периода молчания больше всего влияют мозговые процессы, а на позднюю стадию -происходящие процессы на спинномозговом уровне.
Регистрация и анализ вызванных моторных потенциалов. Для регистрации ВМП необходимо иметь в наличии магнитный стимулятор, способный возбудить исследуемые структуры, электромиограф, имеющий необходимый коэффициент усиления и фильтры. Электроды, расположенные на исследуемых мышцах, были соединены через коммутатор с нейроусреднителем. Магнитный стимулятор и нейроусреднитель имели между собой триггерную связь, позволяющую синхронизировать регистрацию ВМП с началом магнитного импульса. Для возбуждения двигательной коры головного мозга исследуемых катушку магнитного стимулятора располагали в проекции над областью моторной коры правого или левого полушария.
Для регистрации ВМП при стимуляции сегмента спинного мозга катушку располагали над остистым отростком данного сегмента. ВМП регистрировали с расслабленной мышцы исследуемого с помощью накожных миографических электродов. На руках ответы регистрировали с m.abductor pollicis brevis. Вызванные моторные потенциалы при магнитной стимуляции варьировали по амплитуде, латентности и форме, на что влияла индукция магнитного поля, расположение катушки, состояние нервной системы и мышц. Подбирали такое положение катушки, при котором амплитуда ВМП имела максимальную амплитуду. Чаще всего наиболее оптимальным положением катушки при ТМС было расположение его центра по линии, соединяющей наружные слуховые проходы. После установления порога возбуждения (моторный порог), индукцию магнитного поля увеличивали на 15-20%, чтобы возбудить максимальное количество нервных элементов с целью получения наиболее высоких по амплитуде ответов. Проводили несколько регистрации ВМП и для анализа выбирали ответы с наименьшим латентным периодом и далее определяли его амплитуду, длительность, площадь. Определение амплитуды и латентности ВМП, регистрируемых при стимуляции коры и спинномозговых корешков, проводилось аналогично стимуляционной миографии и вызванных потенциалов.
Центральное время моторного проведения (ЦВМП) представляет собой суммарное время, которое складывается из времени распространения импульса по кортикоспинальным моторным волокнам и времени проведения по проксимальной части двигательных спинномозговых корешков до места их выхода в области межпозвоночных отверстий на шейном или поясничном уровне. Для определения ЦВМП проводили стимуляцию коры и спинномозговых корешков на уровне сегмента С5-С7 спинного мозга, иннервирующего мышцы кисти.
Транскраниальная магнитная стимуляция с индукцией магнитного поля от 1,2 до 2,2 тесла и частотой следования импульсов от 1 до 10 в секунду позволяет исследовать организацию и механизмов функционирования кратковременной и долговременной памяти при поражении центральной нервной системы человека, а также может быть использована для коррекции выявленных в ней нарушений.
Транскраниальная магнитная стимуляция для исследования кратковременной памяти. Исследование механизмов функционирования кратковременной памяти проводилось на 37 здоровых участниках и 17 больных с болезнью Паркинсона. Первая группа состоящая из 12 здоровых участников, в возрасте от 28 до 67 лет, получала воздействие транскраниальной магнитной стимуляцией на правую и левую лобно-височные области сразу же после вербального предъявления пяти цифр (двухзначные). Цифры были расположены в случайном порядке в 30 таблицах и были выбраны случайным образом. Исследуемым цифры произносились и повторялись два раза, сразу же после этого производили одноминутную транскраниальную магнитную стимуляцию в проекции правой лобно-височной области и просили повторить цифры через одну минуту. Затем через пять минут снова просили повторить запомнившиеся цифры. Аналогичную процедуру проводили и при стимуляции левого полушария (четные испытуемые сначала получали воздействие на левое полушарие, нечетные на правое). Между сериями воздействий транскраниальной магнитной стимуляцией на правое и левое полушарие исследуемых делали перерыв в течение 15 минут.
У 17 лиц, страдающих болезнью Паркинсона (в возрасте от 36 до 64 лет), все процедуры проводили аналогично стандарту, который выполнялся в первой группе исследуемых. Все больные, взятые для исследования в данной работе, страдали болезнью Паркинсона более двух лет, при тестировании нейропсихологом выраженных расстройств со стороны психико-когнитивных функций не отмечалось.
Изучение организации долговременной памяти при помощи транскраниальной магнитной стимуляции лиц, страдающих болезнью Паркинсона
Нервная память, один из сложнейших процессов в живых организмах, появляется только у животных, обладающих нервной системой. На данном этапе развития науки в нервной памяти выделяют: генетическую память, ответственную за становление безусловных рефлексов, импринтинга, инстинктов, а также фенотипическую память, лежащую в основе адаптивного, индивидуального поведения, формируемого в результате жизнедеятельности. Определенные компоненты памяти, связанные со структурами мозга и происходящими в них процессами, сохраняются так же, как сохраняются формы тела, несмотря на непрерывный круговорот их молекулярных компонентов [33]. Существует достаточно большая литература посвященная исследованию различных механизмов организации и функционирования памяти у человека [9, 12, 41, 42, 121, 130], однако, по-прежнему остается неясным широкий круг вопросов, связанных с конкретными механизмами организации, устройства и функционирования кратковременной и долговременной памяти при поражении нервной системы.
Для изучения организации памяти мы применили методику транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в сочетании с тестированием различных ее звеньев, позволяющую существенно расширить возможности исследования процессов реализации кратковременной и долговременной памяти при патологии центральной нервной системы человека.
В качестве экспериментальной группы для изучения процессов кратковременной и долговременной памяти в условиях патологии мы выбрали людей, страдающих болезнью Паркинсона (БП). При данном заболевании, как уже было показано ранее, помимо двигательных и вегетативных нарушений [1], в клинической картине присутствуют нарушения психических [26], а так же эмоционально-мотивационных и когнитивных функций, в том числе и памяти [99, 171]. Но данному аспекту заболевания уделялось крайнее малое внимание, что побудило нас к исследованию памяти в случае данной патологии.
Помимо изучения процессов, ответственных за реализацию механизмов кратковременной и долговременной памяти в мозге, мы также исследовали вызванные моторные потенциалы (ВМП), определяли моторные пороги (МП) и длительность периода молчания (ПМ) при магнитной стимуляции у лиц, страдающих БП, и у здоровых людей. Это делали для того, чтобы определить возбудимость коры головного мозга для подбора характеристик стимуляции в дальнейшем исследовании памяти, а также выявить взаимосвязь процессов возбуждения-торможения с показателями кратковременной и долговременной памяти у здоровых людей и лиц, страдающих БП.
В случае БП изменения возбудимости нейронов моторной коры и пирамидных клеток уже были ранее отмечены в литературе [71, 194]. Это связывают с тем, что изменяется активность премоторной коры при БП, вследствие компенсаторной адаптивной пластичности в моторной системе, в ответ на недостаточную активацию в стриато-медио-фронтальных (striato-mesial-frontal) проекционных связях. Эта измененная активность в премоторной коре за счет премоторно-моторных взаимодействий влияет на возбудимость в первичной моторной коре у лиц, страдающих БП. Происходят перестройки на синаптическом уровне, в виде изменения рецепторов, изменения уровня выработки и выделения нейромедиаторов, расширяются рецептивные поля, что в свою очередь ведет к более широкой области реагирования при ТМС-воздействии в случае наличия у обследуемого болезни Паркинсона. В результате наших исследований были получены данные, указывающие на то, что у лиц, страдающих БП (в стадии компенсации), значения моторных порогов были достоверно выше, чем у здоровых людей (при стимуляции как правого, так и левого полушария). Кроме этого проекция моторной коры у лиц с БП, при магнитной стимуляции которой были получены ВМП, была больше, чем у здоровых людей, причем в большей степени это проявлялось при ТМС правого полушария. У здоровых людей ответы получали только при локальной стимуляции моторной коры правого и левого полушария. Эти данные указывают на нарушения процессов торможения-возбуждения в моторной системе в условиях патологии — БП, а таюке активации компенсаторных процессов в ней за счет увеличения зоны вовлеченных нейронов (вероятнее всего не только первичной, но и вторичной моторной коры).
Наша работа показала, что у здоровых лиц и лиц, страдающих БП, процессы возбуждения-торможения в ЦНС существенно различаются. На это указывало не только изменение индукции магнитного поля, необходимой для возбуждения нейрональных элементов коры больших полушарий (моторные пороги были достоверно выше у больных), но и другие данные. Для оценки процессов торможения в мозге, в том числе и на корково-подкорковом уровне, который, как известно, избирательно вовлекается при БП, проводилась регистрация и анализ феномена «периода молчания» при ТМС моторной коры. Процессы коркового торможения у лиц, страдающих БП, были усилены, по сравнению со здоровыми людьми. В большей степени у больных отмечалась заинтересованность правополушарных процессов торможения, так как восстановление спонтанной биоэлектрической активности после магнитной стимуляции правого полушария было более длительным. Изменение данного феномена в группе больных паркинсоников, скорее всего, связано с перестройками процессов на рецепторном и нейромедиаторном уровнях.
Кроме этого, в нашей работе исследовалась организация процессов межполушарной асимметрии (моторных и когнитивных ее звеньев). Известно, что наличие межполушарной асимметрии характерно не только для патологии, но она обязательно присутствует и у здоровых людей, это физиологическая асимметрия [137, 146]. Она может быть различной, и это связано, с особенностями функционирования на кортикальном уровне
Уже ранее было показано различие функциональной асимметрии на примере анализа амплитудно-временных характеристик (моторных порогов, амплитуды ВМП) у праворуких и леворуких испытуемых [198]. А при наличии поражений центральной нервной системы данные асимметрии могут изменяться, вследствие протекающего патологического процесса, что уже описано у больных, в случае наличия у них таких заболеваний как, например, эпилепсия, депрессивные нарушения или шизофрения [149, 169, 174]. Таким образом, полученные нами данные об изменениях межполушарного профиля при паркинсонизме дополняют эту картину и позволяют уточить патофизиологические особенности протекания заболевания.
Амплитуда ВМП при магнитной стимуляции коры может изменяться в условиях патологии - например в сторону увеличения при эпилепсии [11] или уменьшения при травмах ЦНС, демиелинизирующих заболеваниях [22]. В результате нашей работы, при сравнении амплитуды ВМП у здоровых людей и лиц, страдающих БП, отмечались различия только при стимуляции справа (несколько выше у больных). Данные изменения указывают на большую возбудимость правого полушария и, таким образом, преобладание правополушарных процессов у больных паркинсонизмом. Преобладание процессов в правом полушарии уже было показано ранее у больных с депрессиями [149, 174]. У исследуемых нами больных наряду с усилением правополушарных процессов также отмечалось усиление негативных реакций и повышение депрессивности либо снижения фона настроения, что согласуется с представлениями об организации межполушарных процессов и эмоций [42, 148, 181]. Данный процесс нарушения физиологической межполушарной асимметрии может являться одним из патогномоничных звеньев в развитии паркинсонизма. Таким образом, нами были выявлены особенности изменений межполушарной асимметрии в моторной коре в условиях патологии у лиц, страдающих БП.
