Введение к работе
Актуальность исследования. Важнейшей составной частью нейрофизиологии является учение об анализаторных системах мозга. При этом «обоє место занимает исследование кинестетического анализатора, как іаиболее ответственного за восприятие организма как единого целого.
На важную роль проприоцептивной афферентации в приспособитель-юй двигательной деятельности организма указывал еще И.М. Сеченов, <огда писал, что "походка расстраивается несравненно больше от потери мышечного чувства, более темного, едва доходящего до сознания, ієм от паралича осязательных ощущений, которые несравненно ярче" [Сеченов И.Ы., 1952).
В дальнейшем многочисленными исследованиями было показано огромное значение проприоцептивной (кинестетической) обратной связи в эрганизации двигательной активности человека и животных (Анохин П.К., [968; Marsden CD. et al., 1984 и мн.др.).
С другой стороны, изучение изменений кинестетического афферент-юго притока, возникающих в результате поражений центральных структур кожно-двигательного анализатора, является важнейшим этапом на іути понимания механизмов кинестетической чувствительности, а также іатогенеза ряда психо-неврологических заболеваний, характеризупцих-:я нарушением сенсомоторных функций (Дурия А.Р., 1957; Шогам И.И., 1988; Kelly ы.А. et al., 1987 и др.).
Несмотря на значительный вклад, который внесли эти исследова--гая в представления об организации кинестетической системы, ее структурно-функциональные особенности изучены крайне недостаточно. До -шстоящего времени не только не изучены локализация кинестетических афферентных проекций в структурах переднего мозга, центральные механизмы кинестетической чувствительности и компенсаторно-восстановительные перестройки в ЦНС при повреждении кинестетических путей, ло даже, казалось бы, устойчивые сведения о лемнисковой системе, как о единственной кинестетической системе мозгового ствола, оказались ошибочными. Наряду с лемнисковой кинестетической систембй 5ыла обнаружена в последние годы, так называемая, экстралемнисковая кинестетическая система (Любимов Н.Н. и сотр., 1968 - 1980).
Недостаточная изученность кинестетической системы связана с большой переметанностыо кинестетических, болевых, тактильных и температурных путей на уровне периферических нервов, спинного мозга и задних отделов мозгового ствола и, соответственно, с трудностями избирательной активации "кинестетических" рецепторов.
-г -
Учитывая вышеизложенное, каша работа была посвящена изучению организации афферентного проведения и центральных механизмов, модулирующих афферентный приток в кинестетическом анализаторе, с помощью метода избирательного раздражения периферических звеньев этого анализатора, а также традиционного метода элентрораздражения.
Цель и основные задачи исследования» Основной целью нашего исследования являлось изучение центральных механизмов афферентного проведения в кинестетическом анализаторе в норме и при некоторых психо-неврологических заболеваниях, сопровождающихся расстройствами проприоцептивной чувствительности и (или) двигательной сферы, на основе анализа структуры н выраженности кинестетических и сома-тосенсорных афферентных проекций верхней конечности в симметричных областях сенсорной и моторной коры обоих полушарий головного мозга, тестируемых посредством вызванных потенциалов.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
-
Учитывая значительную перемешанность кинестетических, тактильных, болевых и температурных путей на разных уровнях ІЩС, разработать новый методический прием адекватного избирательного раздражения "кинестетических" афферентов верхней конечности для регистрации вызванных потенциалов, возникающих в ответ на это раздражение у человека и создать устройство для его осуществления.
-
Изучить топологию (распределение) кинестетических афферентных проекций верхней конечности, тестируемых с помощью вызванных потенциалов, в соматосенсорных областях хоры головного мозга у здоровых испытуемых с целью анализа "нормальной" организации афферентного проведения в кинестетическом анализаторе.
-
Уточнить распределение соматосенсорных, афферентных проекций в сенсомоторной коре обоих полушарий и сравнить их с кинестетическими. -
-
Учитывая большую роль афферентного притока от машечно-сус-тавного аппарата в организации сенсомоторных функций, исследовать организацию афферентного проведения я центральные механизмы.регуляции этого проведения в кинестетической системе в случаях расстройств проприоцептивной чувствительности и двигательной сферы у больных с психо-неврологическими заболеваниями различной этиологии.
-
Провести анализ особенностей организации проведения проприоцептивной информации в кинестетическом анализаторе, являющемся составной частью общей соматосенсорной системы, в норме и патологии.
Научная новизна работы. Впервые с помощью разработанного нами ювого метода адекватного избирательного раздражения "кинестетичес-сих" рецепторов верхней конечности проведено систематическое' иссле-іование топологии кинестетических афферентных проекций этой конеч-юсти на структуры соматосенсорной коры полушарий головного мозга, іа основе регистрации' вызванных потенциалов у человека в норме и іатологии.
Показано, что кинестетические афферентные проекции имеют хоро-ю выраженное представительство не только в контра-, но и в ипсила-?еральном полушарии у человека. При этом, изучение изменений ранних сомпонентов кинестетических вызванных ответов у больных с поражени-ши кожно-двигательного анализатора позволяет говорить о важной роли з организации ипсилатеральных кинестетических афферентных проекций зеперенрещенных на уровне спинного и продолговатого мозга путей, активизация которых имеет большое значение при восстановлении утра-генных сенсомоторных функций.
Впервые проведен сравнительный анализ кинестетических и со-«атосенсорных афферентных проекций, который показал существенное различие между ними и позволил отдифференцировать кинестетические іроекции.от общих проекций соматосенсорной системы.
На основании этого анализа и данных об изменениях кинестетических вызванных потенциалов, зарегистрированных нами у больных с раз-шчными органическими и функциональными нарушениями кожно-двигатель-іого анализатора высказаны представления об особенностях организации кинестетических афферентных проекций. Эти особенности обусловлены, главным образом, спецификой строения кинестетического анализа-сора, раздельным представительством проприоцептивной и других модальностей соматической чувствительности в корковых и релейных образованиях ЦНС, а также различиями в процессах модуляции сенсорных потоков в кинестетическом и соматосенсорной анализаторах.
Новыми являются данные об изменениях кинестетических вызванных потенциалов у больных паркинсонизмом и шизофренией с катато*-шческим синдромом. Зарегистрировано изменение ранних компонентов этих ответов (при неизменности или незначительном изменении сома-госенсорных ответов), отражающее нарушение механизмов, регулиру-ощих афферентный приток от мышечно-суставного аппарата у этих больных.
Научно-практическая ценность. Разработан оригинальный метод адекватного избирательного раздражения кинестетических афферентов верхней конечности у человека (Любимов Н.Н., Силин А.А., Гордеев
C.A., авторское свидетельство № I57950I, 1990), который позволил получить ряд новых фактов, свидетельствующих о его самостоятельной прогностической ценности.
Результаты исследований расширяют теоретические представления
об организации проведения кинестетической информации в кожно-двига-
тельном анализаторе и центральных механизмах регуляции этого прове
дения в норме и патологии. Анализ изменений.(по сравнению с нормой)
кинестетических, а также и соматосенсорных афферентных проекций
верхней конечности в соматосенсорных структурах головного мозга при
некоторых психо-неврологических заболеваниях, сопровождающихся рас
стройствами глубокой чувствительности и (или) двигательной сферы,
позволяет глубже понять нейрофизиологические механизмы этих расст
ройств. I
Выявленные в настоящем исследовании специфические изменения кинестетических вызванных потенциалов, коррелирующие с клинической картиной заболеваний, доказывают возможность использования данного метода для ранней диагностики нарушений кинестетической чувствительности, клинические проявления которых еще не обнаруживаются, для определения локализации и степени поражения кожно-дви-гательного анализатора, для оценки эффективности реабилитационных мероприятий, направленных на восстановление утраченных сенсомотор-ных функций.
Основные положения, выносимые на зашиту.
-
Создан новый методический прием, заключающийся в адекватном избирательном раздражении "кинестетических", рецепторов верхней конечности и регистрации вызванных потенциалов, возникающих в коре головного мозга в ответ на это раздражение, и устройство для его осуществления, позволяющий исследовать механизмы проведения кинестетической чувствительности у человека, не затененные другими соматосенсорными модальностями.
-
Кинестетические афферентные проекции верхней конечности у здоровых испытуемых имеют хорошо выраженное представительство в сенсорной и моторной областях коры не только в контра-, но и в ипсилатеральном полушарии и по своим амплитудно-временным характеристикам существенно отличаются от соматосенсорных.
-
В организации ипсилатеральных кинестетических афферентных проекций верхней конечности у человека существенное значение имеют неперекращенные на уровне спинного и продолговатого мозга пути кинестетического анализатора, активизация которых играет важную "роль
-Б -
в восстановлении нарушенной кинестетической чувствительности в процессе реабилитации.
4. Особенности кинестетических вызванных потенциалов и их от
личия от соматосенсорных обусловлены различием морфо-функциональнок
организации кинестетической и соматосенсорной афферентных систем,
раздельным представительством проприоцептивной и других видов со
матической чувствительности в корковых и релейных структурах ЩС,
а также спецификой процессов модуляции афферентных потоков, разыгрывающихся различным образом в кинестетическом и соматосенсорном анализаторах в норме и патологии.
5. Изменения кинестетических вызванных потенциалов при раз
личных типах, уровнях и локализации поражения кожно-двигательного
анализатора обладают определенным своеобразием и воспроизводимостью,
что позволяет использовать этот метод в качестве диагностического
лриема. При этом, степень изменения вызванных ответов отражает гру-
5ость нарушений соматосенсорных функций. Нормализация амплитудно-
временных параметров кинестетических ответов коррелирует с восста-
-ювлением утраченных сенеомоторных функций в результате проводимых
реабилитационных мероприятий.
Аптюбадия работы. Материалы диссертации были доложены на:
-
Четвертом Всесоюзном совещании "Механизмы повреждения и восстановления целостного мозга" (г. Иркутск, сентябрь, 1987 г.).
-
Пленуме проблемной комиссии "Интегративная деятельность лозга" (г. Москва, декабрь, 1988).
-
Девятой Всесоюзной конференции по нейрокибернетике (г. Рос-гов-«а-Дону, июнь, 1989 г.).
-
Выездном Пленуме проблемной комиссии "Пластичность нервной зистемы в норме и патологии" (г. Донецк, июнь, 1989 г.).
-
Втором Советско-Югославском совещании "Нейротрансмиттеры" [г. Москва, ноябрь,.1989 г.).
-
Пятом Всесоюзном совещании "Восстановительная неврология" [г. Иркутск, март, 1990 г.).
Диссертация обсуждена на заседании Ученого Совета Института гозга АМН СССР (2 ноября 1990 г., протокол № 10)
Внедрение результатов исследования. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 научных работах. Материалы диссертации доложены на ряде Всесоюзных конференций.
Результаты исследования апробированы в диагностике расстройств синестетической чувствительности и (или) двигательной сферы у боль-
ных (96 чел.) с различными психо-неврологическими заболеваниями, а метод регистрации кинестетических вызванных потенциалов внедрен в клиническую практику в Иркутской областной психиатрической больнице IP I, Клинике нервных болезней Иркутского государственного медицинского института и Клиническом центре Белградского Университета.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, приложения, списка цитируемой литературы (207 наименований, из них 159 на иностранных языках), изложена на 219 страницах машинописного текста, содержит II таблиц, иллюстрирована 38 рисунками.