Мигательный рефлекс круговых мышц глаз, регистрируемый электромиографически в ответ на электрическую стимуляцию тройничного нерва [1, 21], остается одним из ведущих методов клинико-нейрофизиологических исследований. Электрический прямоугольный импульс, наносимый на надглазничный нерв, вызывает непроизвольное смыкание век; этот рефлекторный ответ может быть зарегистрирован поверхностными или игольчатыми электромиографическими (ЭМГ) электродами с круговых мышц глаз [15]. Надежно установлено появление 2 компонентов ЭМГ-ответов круговой мышцы глаза при электрической стимуляции как надглазничного, так и подглазничного нервов [12, 36], формирующих мигательный рефлекс. Ранний рефлекторный ответ, обозначенный как R1-компонент, возникает только ипсилатерально к стороне стимуляции, имеет латентность около 10 мс и форму 2-3-фазного потенциала. Поздний рефлекторный R2-компонент проявляется билатерально к стороне стимуляции в виде вспышки ЭМГ-активности с латентностью около 30 мс. В ряде работ отмечено появление третьего компонента в паттерне ЭМГ-ответов, обозначаемого как R3, который возникает с вариабельной латентностью около 70-80 мс [10, 30-32].

Природа R1- и R2-компонентов установлена путем сравнения аномалий этих ответов у пациентов с локальными ишемическими поражениями в стволе мозга, визуализированными с помощью магнитно-резонансной томографии [8, 24]. Глазничный нерв (n. ophtalmicus) и его ветвь надглазничный нерв (n. supraorbitalis) образуют общее афферентное звено в рефлекторной дуге указанных ответов, тогда как эфферентное звено сформировано мотонейронами ядра лицевого нерва и их аксонами, иннервирующими круговые мышцы глаз. В этой рефлекторной дуге ранний (унилатеральный) R1-компонент формируется активацией Аβ-афферентов и опосредуется олигосинаптическим путем через область основного тригеминального ядра в средней трети моста к одноименному мотонейронному ядру лицевого нерва. Поздние рефлекторные R2-компоненты формируются в результате стимуляционной активации афферентных волокон групп Аβ и Аδ, что выявлено при сравнительном изучении этого компонента в ответ на электрическую и лазерную стимуляцию надглазничного нерва [25, 27, 29]. Центральные пути проведения билатеральных R2-компонентов являются более сложными; их афферентные волокна нисходят от образований моста по спинальному тригеминальному тракту в продолговатый мозг и оканчиваются в самой каудальной части спинального тригеминального ядра. От этой области R2-компонент далее проводится ипсилатерально и контралатерально полисинаптическими путями через латеральное тегментальное поле ретикулярной формации, образуя синаптические контакты с ядрами лицевых нервов.

Результаты сравнительных исследований амплитудных и временных характеристик R1- и R2-ответов у пациентов с болевыми синдромами в области головы и шеи и у здоровых позволили определить их нормативные значения и патологические отклонения в случаях поражений в тригеминальной системе, а также рекомендовать их для клинического использования [2, 9, 20]. В соответствии с этими рекомендациями измеряются латентное время R1- и R2-компонентов от стимуляционного артефакта до начального отклонения потенциалов. Латентности R1 и R2 являются задержанными (пролонгированными), если они превышают 13 и 41 мс соответственно. Различия в латентностях компонентов левой и правой стороны более 1,5 мс для R1 и 8,0 мс для R2 рассматриваются как патологические. Различие в латентных периодах между ипсилатеральным и контралатеральным R2 не должно превышать 5 мс. Амплитуда ЭМГ-ответов мигательного рефлекса индивидуально вариабельна для разных людей. Тем не менее предлагается рассматривать как нормальные следующие значения (M±SD): для ипсилатерального R1-компонента - в диапазоне 0,38±0,23 мВ, для ипсилатерального R2-компонента - 0,53±0,24 мВ, для контралатерального R2-компонента - 0,49±0,24 мВ.

Следует заметить, что в работах исследователей разных лабораторий существуют свои индивидуальные нормы латентностей возникновения R1 и R2, но они характеризуются скорее более увеличенными латентными периодами поздних ЭМГ-ответов, чем укороченными. Так, у здоровых наблюдали латентность R2-компонента до 45 мс [26] и даже более пролонгированное, если ответы усредняли. Эти различия связаны с неоднозначными методологическими подходами и приемами измерения, а также техникой усиления при регистрации ЭМГ-ответов в исследованиях мигательного рефлекса.

При регистрации и анализе компонентов мигательного рефлекса учитывается, что латентность R1 в большей степени зависит от периферической проводимости по тройничному и лицевому нервам, чем от внутриаксиальной синаптической связи в межнейронной цепи [5]. Наоборот, латентность R2 более зависима от интернейронной синаптической проводимости, чем от времени периферической нервной проводимости. Поэтому задержка в латентности R1-компонента наблюдается преимущественно при поражениях, вовлекающих периферические нервы, а задержка в латентности R2-компонента проявляется при поражениях, вовлекающих тригеминальный комплекс на уровне ствола мозга [16-19].

Мигательный рефлекс также может вызываться при стимуляции подглазничного (n. infraorbitalis) или подбородочного (n. mentalis) нервов. Эти ответы менее надежны при регистрации, а их R1-компоненты не всегда выявляются. Однако они могут помочь в оценке стороны поражения тригеминальных спинальных ядер ствола мозга [35].

Тригеминальный комплекс по своим анатомо-физиологическим особенностям состоит из ядер и подъядерных структур, простирающихся от мезенцефалона до спинного мозга с многочисленными афферентными входами. В частности, сенсорные нейроны спинального тригеминального ядра с его подъядрами, обозначаемые как бульбоcпинальное ядро [36], получают сигналы от кожных рецепторов с относительно хорошо определяемым соматотопическим распределением. Эти нейроны также через верхнее двухолмие и ядро шва получают дополнительные модулирующие входы от базальных ганглиев [6, 7]. Размер и связи бульбоспинального сенсорного ядра свидетельствуют о важности тригеминальных нейронов как «релейной станции» для кожных соматосенсорных входов на их пути к более высоким структурам ЦНС и к интегративным моторным центрам ретикулярной формации. В связи с этим поражения тригеминального комплекса и его центральных проекций могут проявляться клинически признаками периферических нейропатий, специфических поражений тригеминального ганглия, дисфункциями ЦНС на фоне изменения возбудимости тригеминальных нейронов. По этой причине применение электрически вызванного мигательного рефлекса в исследованиях лицевых и головных болей является оправданным. Проведенные работы подчеркивают роль дисфункции нейронов ствола мозга и тройничного нерва при формировании болевых феноменов цервикокраниальной локализации [4, 21, 23, 37]. В то же время полученные разными исследователями результаты особенностей разных компонентов рефлекса на стимуляцию надглазничного нерва при различных болевых синдромах не всегда однозначные [3, 11, 13, 14, 28, 33, 34, 36]. Имеющиеся противоречия, характерные для многих исследований, могут быть объяснимы как причинами методического и технического характера, так и способами измерений мигательного рефлекса.

Таким образом, целью настоящего исследования явилась разработка единой методологии записи и анализа мигательного рефлекса у здоровых, а также оценка нормальной величины ЭМГ-ответов круговых мышц глаз при электрической ноцицептивной стимуляции надглазничного нерва.

В исследованиях участвовал 31 человек в возрасте 25-60 лет, соматически здоровые и с отсутствием в анамнезе каких-либо головных или лицевых болей.

При записи мигательного рефлекса обследуемые располагались в кресле с подлокотниками в удобной для себя позе. После установления регистрирующих и стимулирующих электродов проводили запись произвольной ЭМГ - в течение 4 с при максимально плотном смыкании век, с тем чтобы выявить возможность присутствия денервационно-реиннервационного процесса и исключить из исследования лиц с признаками поражения лицевого нерва. В случаях необходимости для более точной оценки такого предположения регистрировали и оценивали периферические М-ответы круговой мышцы глаз в ответ на электрическую стимуляцию ветвей лицевого нерва в области ушной раковины.

После записи произвольной ЭМГ круговых мышц глаз осуществляли несколько пробных стимуляций надглазничного нерва с тем, чтобы обследуемый мог адаптироваться к наносимому стимулу. Стимуляцию постепенно усиливали до появления наибольшего и более устойчивого R1-компонента. В основном исследуемые спокойно реагировали на предъявляемую стимуляцию. Однако бывали случаи, когда мигательный рефлекс на надглазничный стимул был сопряжен с движением глазных яблок, формирующим корнеоретинальные потенциалы, которые создавали сильные помехи в записи мигательного ЭМГ-рефлекса, смещая изолинию вверх или вниз. Поэтому просьба к обследуемым активно не моргать и не двигать глазами помогала успешному проведению исследования.

Полученные данные измерений обрабатывали стандартными методами статистического анализа (М±SD). Для оценки достоверности различий при 5% уровне значимости использовали непараметрический t-критерий для оценки различий, а также критерий Вилкоксона для попарно связанных величин, когда это было необходимо при сравнении данных, полученных в разное время у одних и тех же обследуемых.

Во время регистрации мигательного рефлекса обследуемый спокойно сидит в кресле с открытыми глазами. Для стимуляции надглазничного нерва использовали стандартные стимулирующие электроды, укрепленные на изолирующей пластине. Отрицательный электрод (катод) устанавливался над надглазничным отверстием, а анод - на 2 см выше.

Чтобы избежать привыкания, одиночные электрические импульсы длительностью 0,2 мс, генерируемые электростимулятором электрофизиологической системы Tiesy-VIII (Германия), наносили с интервалом 7-10 с. Первоначально осуществляли пробную стимуляцию, чтобы по возможности уменьшить ожидание и тревогу обследуемого к нанесению стимула. Силу стимуляции для каждого обследуемого подбирали такой, чтобы ощущать слабый (пороговой величины) болезненно-неприятный, но легко переносимый укол, и чтобы наблюдать максимальный по амплитуде и относительно стабильный R1-ответ. В связи с индивидуальной восприимчивостью обследуемых к наносимому стимулу сила стимулирующего тока колебалась в пределах 10-15 мА. Такая сила стимуляции вызывала максимально-стабильный R1-ответ, а возникающий при этом R2-ответ можно было отнести к совместной активации афферентов групп Аβ и Аδ. На рис. 1 схематично представлено расположение как стимулирующих, так и регистрирующих электродов.

Для регистрации произвольной ЭМГ-активности круговых мышц глаз и для записи рефлекторных ответов этих же мышц использовали поверхностные круглые электроды (диаметром 6 мм). Отрицательный электрод (катод) укрепляли на нижнем веке по центру глаза, а положительный электрод (анод) - устанавливали на край угла глазницы. Отводящие электроды располагали одинаковым способом на обоих глазах. Крепление электродов к коже проводили тщательно путем фиксации лейкопластырем, предварительно обработав электроды этиловым спиртом с последующим нанесением на них токопроводной пасты. ЭМГ-потенциалы круговых мышц глаз усиливали в полосе пропускания частот 20-10 000 Гц (при записи произвольной ЭМГ) и в диапазоне 5-10 000 Гц (при записи мигательного рефлекса). Поскольку отмечали появление большого артефакта стимуляции, то возникала необходимость несколько изменять полосу частот снизу (от 5 до 20 Гц), чтобы уменьшить величину артефакта стимуляции. Заземляющий электрод крепили на лбу или на плече. Для ЭМГ-регистрации мышечных потенциалов использовали усилители электрофизиологической системы Tiesy-VIII (Германия), аналоговые сигналы которой с помощью аналого-цифрового преобразователя переводили в цифровой код ASCII с частотой опроса 2500-5000 Гц, далее с применением пакета математических программ осуществляли обработку ЭМГ-сигналов (Фурье-анализ, усреднение обычное и по модулю) на компьютере. Для последующего измерения и анализа рефлекторных ЭМГ-ответов мигательного рефлекса записывали последовательно от 8 до 12 регистраций, которые анализировали по отдельности, путем обычного и по модулю усреднения (см. рис. 1).

Произвольную ЭМГ-активность круговых мышц глаз слева и справа регистрировали при максимально плотном смыкании век в цифровом варианте с частотой опроса 5000 Гц и анализировали, применяя метод амплитудно-частотного анализа (Фурье-анализ) за 4 с записи. Дополнительно из 4-секундной регистрации просматривали записи с целью выявления аномалий: низкая амплитуда ЭМГ-осцилляций (менее 500 мкВ), периоды «молчания» в текущей ЭМГ, выраженные фасцикуляции и др. Амплитудно-частотный анализ дает возможность оценить характер частотного распределения ЭМГ-сигналов и общий спектр мощности. По показателям билатеральных значений площадей общего спектра мощности определяли асимметрию ЭМГ-активности круговых мышц глаз слева и справа. Асимметрию более 50% по аналогии с ЭЭГ-активностью рассматривали как патологическую. На рис. 2 (справа) представлены записи реальной ЭМГ и график Фурье-анализа (слева) ЭМГ-сигналов за 4 с у здорового испытуемого и для сравнения амплитудно-временных значений произвольной ЭМГ-активности у пациентки с мигренью.

Таким образом, при записи рефлекторных компонентов мигательного рефлекса круговых мышц глаз в ответ на стимуляцию надглазничных нервов измеряли: латентности возникновения R1- и R2-компонентов от начала артефакта стимуляции до начального четкого отклонения потенциала; амплитуду R1-компонента от пика до пика; площадь общего спектра мощности ЭМГ-разряда, составляющего R2-компонент; длительность R2-компонента; латентность R3-компонента, если он возникал.

В результате проведенного исследования были определены основные компоненты паттерна рефлекторных ответов круговых мышц глаз: постоянные R1i - ипсилатеральный (возникающий на стороне стимуляции) и R2 - возникающий ипси- (R2i) и контралатерально (R2c) по отношению к стороне стимуляции и непостоянный R3-компонент, также возникающий как на стороне стимуляции, так и контралатерально (R3i и R3c). Основные анализируемые характеристики компонентов мигательного рефлекса, вызванного при электрической ноцицептивной стимуляции надглазничного нерва, представлены на рис. 3, а их нормативные значения представлены в таблице.

Итак, можно заключить, что предложенная методика записи мигательного рефлекса и анализа полученных результатов (латентностей, амплитуд и площадей общего спектра мощности ЭМГ-сигналов) может быть использована как методологический подход исследования мигательного рефлекса для более полной и унифицированной его оценки. Применение одинаковых методологических исследований и системы анализа мигательного рефлекса может не только расширить понимание нейрофизиологических процессов, обеспечивающих ноцицепцию в области головы, но и дать возможность адекватного сравнения результатов исследований мигательного рефлекса.

Поскольку исследования проведены на небольшой группе (31 человек), то для правомочного утверждения о достоверности полученных результатов необходимо провести широкомасштабное исследование мигательного рефлекса у здоровых с определением диапазона нормальных значений его компонентов.