Мельникова Т.С.

Московский НИИ психиатрии Росздрава

Цукарзи Э.Э.

Московский НИИ психиатрии Росздрава

Ковалев А.В.

Красноярский филиал ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России

Мосолов С.Н.

Московский НИИ психиатрии Росздрава

Динамика спектральных характеристик электроэнцефалограммы при применении транскраниальной магнитной стимуляции у больных c резистентными депрессиями

Авторы:

Мельникова Т.С., Цукарзи Э.Э., Ковалев А.В., Мосолов С.Н.

Подробнее об авторах

Просмотров: 1591

Загрузок: 45


Как цитировать:

Мельникова Т.С., Цукарзи Э.Э., Ковалев А.В., Мосолов С.Н. Динамика спектральных характеристик электроэнцефалограммы при применении транскраниальной магнитной стимуляции у больных c резистентными депрессиями. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015;115(8):35‑41.
Melnikova TS, Tsukarzi ÉÉ, Kovalev AV, Mosolov SN. Eeg spectral characteristics in resistant depression patients on transcranial magnetic stimulation treatment. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2015;115(8):35‑41. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro20151158135-41

Рекомендуем статьи по данной теме:
Те­ра­пев­ти­чес­кие ми­ше­ни юно­шес­ких деп­рес­сий с ат­те­ну­иро­ван­ны­ми сим­пто­ма­ми ши­зоф­ре­нии. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2024;(12):69-74
Вы­со­кая ин­ди­ви­ду­аль­ная ста­биль­ность ха­рак­те­рис­тик ЭЭГ днев­но­го сна в си­ту­ации ог­ра­ни­че­ния ноч­но­го сна. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. Спец­вы­пус­ки. 2025;(5-2):22-26
Транскра­ни­аль­ная маг­нит­ная сти­му­ля­ция при син­дро­ме ви­зу­аль­но­го сне­га и фун­кци­ональ­ных расстройствах зри­тель­но­го вос­при­ятия. Рос­сий­ский жур­нал бо­ли. 2025;(1):46-54

Прогресс нейронаук в последние 20 лет определил развитие новых подходов к стимуляции мозга. Исходя из представления о функционирующем мозге как своеобразном электрохимическом органе, его ритмическая стимуляция может опосредованно оказывать терапевтический эффект, корректируя патологически измененную функциональную активность [1—3]. Стимуляция позволяет «навязывать» мозгу ритм, минуя периферические отделы сенсорных систем и непосредственно меняя функциональную активность нейронов. Среди достаточно большого числа терапевтических подходов транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) уже заняла определенные позиции в области терапии психических расстройств.

ТМС — метод циклического воздействия на головной мозг магнитными импульсами с различными физическими параметрами стимуляции. Магнитные импульсы образуют в тканях мозга локальные электрические токи индуктивности, которые в свою очередь вызывают деполяризацию нейронов. При этом вызванные стимуляцией функциональные изменения сохраняются и после процедуры. Курсовое применение ТМС позволяет достичь более стойких изменений функциональной активности. Для более точного, прицельного наведения ТМС, в том числе в соответствии с результатами многоканальной ЭЭГ, используется нейронавигация, совместимая с магнитным стимулятором. За прошедшие 15 лет было проведено достаточно большое количество исследований по применению ТМС при психических и неврологических заболеваниях. Основной мишенью для ее применения признаны депрессии, в том числе терапевтически резистентные [3—7]. Методические принципы проведения ТМС до недавнего времени существенно не менялись [1, 8—10]. Не менялись и представления в отношении «когнитивной» безопасности ТМС, которая по влиянию на когнитивные функции существенно превосходит электросудорожную терапию [11, 12]. Более того, имеются данные об улучшении ряда когнитивных показателей после курса ТМС [3, 13]. В последнее время отмечаются попытки подбирать индивидуальные параметры стимуляции для конкретного пациента [1, 3, 14]. Этот подход основан на более глубоком понимании как нейрофизиологических эффектов ТМС, так и собственно патобиологических процессов при психических расстройствах [15—18]. Возможность персонификации методик ТМС с поиском индивидуальных клинических и нейрофизиологических предикторов эффективности может позволить существенно оптимизировать терапию. Исследования в данной области являются также своеобразным катализатором для изучения пластичности мозговых структур при депрессиях и других психических расстройствах [19, 20].

Анализ ЭЭГ больных, начиная с 30-х годов прошлого века, в том числе осуществленный и отечественными исследователями, показал, что биоэлектрическая активность мозга в случаях депрессивных расстройств характеризуется полиморфизмом, обусловленным выраженностью доминирующего аффекта, нозологической принадлежностью депрессивных состояний, типом течения заболевания и используемой терапией [21—23]. В большинстве так называемых нейрофизиологических или электроэнцефалографических моделях депрессии в качестве одного из облигатных признаков описывается наличие функциональной асимметрии передних отделов мозга, в том числе префронтальных, со снижением биоэлектической активности этих областей левого полушария [24—26]. Эти изменения в определенной степени сохраняются у пациентов с депрессией и в эутимном состоянии [27—29]. Достаточно распространенной является гипотеза о наличии особого «нейрофизиологического диатеза» у лиц с высоким риском развития депрессии в течение жизни [29]. Он характеризуется нарушением непрямых функциональных нейрональных связей в левых передних областях мозга и проявляется снижением функциональной активности ЭЭГ в этих регионах [24, 29]. Кроме того, отдельным важным фактором, дополнительно влияющим на функциональную активность мозга и соответственно показатели ЭЭГ, является фармакотерапия [21].

Приведенные данные определяют актуальность проведения исследования ТМС при депрессиях в условиях одновременной записи ЭЭГ. Проводившиеся ранее такие исследования осуществлялись преимущественно на здоровых либо пациентах с неврологическими заболеваниями. Их задачами являлось изучение физиологических эффектов ТМС, а также картирование мозга.

Цель настоящей работы — определение особенностей спектральных характеристик ЭЭГ у больных при фармакологически резистентных депрессиях и выявление динамики этих показателей при применении ТМС.

Материал и методы

Отбор больных в исследование проводился на основании следующих критериев: наличия депрессивной симптоматики — не менее 20 баллов по шкале Гамильтона (HAMD-17); соответствия течения заболевания критериям диагностики депрессивного эпизода по МКБ-10 (единственный депрессивный эпизод — F32; рекуррентная депрессия — F33; депрессия при биполярном расстройстве  — F31); отсутствия эффекта от двух последовательных курсов терапии адекватными дозами антидепрессантов, различающимися по механизму действия (не менее 4 нед каждый).

Для проведения исследования в соответствии с указанными выше критериями были отобраны 32 больных. Средний балл по шкале НАМD составил 26,08±3,1. Длительность течения депрессивного эпизода до начала проведения ТМС составляла от 3 мес до 2,5 лет и в среднем по группе была более 1 года (14,73±2,1 мес).

До начала исследования больные продолжали получать ранее неэффективную терапию антидепрессантами, однако дозы препаратов постепенно снижались на 30—50% от исходного уровня и не превышали средние терапевтические значения.

ТМС проводили по циклической методике на магнитном стимуляторе Нейро-МС («Нейрософт», Иваново). Для терапевтических процедур применяли двухкольцевую катушку типа «бабочка», обеспечивающую максимальную локальность стимуляции. Стимуляцию осуществляли на проекцию левой префронтальной коры, соответствующей ЭЭГ-зоне F7. Курс лечения состоял из 15 ежедневных процедур магнитной стимуляции (за исключением выходных). За время одной процедуры больной получал 20 циклов стимулов частотой 15 Гц с длительностью 6 с и интервалами в 60 с между отдельными циклами. Продолжительность сеанса составляла 20 мин.

ЭЭГ регистрировали с помощью аппаратно-программного комплекса для топографического картирования электрической активности мозга НЕЙРО-КМ (Россия) с полосой пропускания от 0,5 до 45 Гц и постоянной времени 0,3 с. Запись ЭЭГ осуществляли монополярно от симметричных лобных (F3, F4), центральных (C3, C4), теменных (P3, P4), затылочных (О1, O2), передне- (F7, F8), средне- (T3, T4) и задневисочных (Т5, Т6) корковых зон (схема 10—20%, четные каналы — отведения от корковых зон правого полушария, нечетные — левого). Референтным электродом служили объединенные ушные клипсы. Частотно-амплитудные характеристики и топографическое распределение ритмов ЭЭГ определяли с помощью спектрального анализа ЭЭГ методом быстрого преобразования Фурье с усреднением не менее 30 эпох по 2 с. Последующее картирование осуществлялось по системе BRAINSYS (Россия).

При сравнении параметров ЭЭГ больных с показателями практически здоровых (n=50), а также выявлении динамики ЭЭГ под влиянием терапии использовали приведение значений к «нормализованному» типу через логарифмические показатели величины Ln спектральной мощности (CM) с последующим вычислением различий по t-критерию Стьюдента.

Результаты и обсуждение

В изучаемой группе больных до начала проведения ТМС ЭЭГ были преимущественно дизритмичного типа (при нивелировании регионарных различий по α-индексу) с разной степенью выраженности редукции α-ритма, на фоне которой более четко обозначалась диффузная медленноволновая активность. Однако спектральный анализ ЭЭГ показал, что среди усредненных значений структуры ЭЭГ больных (рис. 1), так же как у здоровых, наиболее высокие значения имел параметр СМ α-ритма, его диапазон в различных корковых зонах варьировал от 70,5 до 11,6 мкВ2.

Рис. 1. Средние значения СМ (мкВ2) ритмов ЭЭГ левого (светлые столбцы) и правого (темные столбцы) полушарий у больных с депрессивными расстройствами до начала ТМС.

Фокус α-ритма определялся в затылочных областях, где содержание ритма достигало 55,9% от совокупности мощности всех спектральных полос. Однако межполушарный баланс генерации α-активности у больных был изменен по сравнению с нормой. В правом и левом полушариях значения СМ были почти равны: в левой затылочной области СМ α-ритма равна 70,5 мкВ2, а в симметричной зоне правого полушария — 68,1 мкВ2, т. е. отмечалась сглаженность межполушарной асимметрии по α-индексу. Процентная доля α-ритма в затылочных областях также выявляла отклонения от нормы в виде нивелирования межполушарных различий. Этот показатель в левом полушарии равен 55,9%, в правом — 55,6%. Такого типа нивелирование межполушарных различий отмечалось в теменных (39,9 и 41,1 мкВ2, показатели левого и правого полушария соответственно) и центральных (28,1 и 30,8 мкВ2) областях. В лобных и височных областях параметры мощности α-ритма были несколько ниже (от 25,8 до 11,6 мкВ2), а асимметрия указывала на преобладание α-ритма в корковых зонах правого полушария. Поэтому среднее значение СМ по всем корковым зонам, как показано на рис. 1, справа были немного выше. Снижения средней частоты (СЧ) α-ритма у больных по сравнению с контролем не выявлено. Диапазон вариабельности этого параметра составлял от 9,8 до 9,9 Гц. Наибольший показатель наблюдался в затылочных, средне- и задневисочных областях.

θ-Ритм в структуре ЭЭГ больных в различных корковых зонах составлял от 10 до 20% суммарной мощности ритмов. Наименьшим процент (11,9—12,4) был в затылочных областях, наибольший (17,9—19,1) — в лобных. Абсолютная С.М. θ-активности варьировала от 5,5 мкВ2 (в передневисочной области левого полушария) до 14,8 мкВ2 (в лобной области правого полушария). Наиболее значительная асимметрия θ-ритма отмечена в средне- и передневисочных областях: в правом полушарии параметр был выше (8,0 и 7,9 мкВ2 соответственно в передне- и средневисочной областях), чем в левом (5,3 и 5,5 мкВ2) (рис. 2). Эти данные могут указывать на более значительное влияние мезодиэнцефальных стволовых структур на правую височную корковую зону по сравнению с симметричной областью левого полушария. Средняя частота θ-ритма составляла 5,7—5,6 Гц.

Рис. 2. Отклонение от нормы СМ α-, θ- и δ-диапазонов ЭЭГ у больных до ТМС. Здесь и на рис. 3—5: по оси абсцисс — отведения (2 — δ-ритм (0,5—4,0 ГЦ), 1 — θ-ритм (4,0—8,0 ГЦ), 3 — α-ритм (8,0—13,0 Гц)); по оси ординат — t-критерий (p<0,05 при модуле t>2,1).

δ-Ритм по процентной составляющей был почти такой же, как θ-диапазон. Так же как θ-ритм, процент δ-составляющей был более низким в задних корковых отделах (12,9 и 12,8% слева и справа в затылочных областях, 15,4 и 14,6% слева и справа в задневисочных областях), а наиболее высок — в лобных (19,1% слева и 20,4% справа) и передневисочных (20,5 и 18,3%) отведениях. Диапазон вариабельности абсолютной СМ δ-ритма варьировал от 13,3 мкВ2 (в правой лобной области) до 5,2—7,2 мкВ2 (в височных областях).

β1-Диапазон составлял от 12,3 до 16,4% суммарной мощности ритмов ЭЭГ. Эта незначительная вариабельность процентной мощности β1-ритма отражала равномерно диффузное представительство ритма во всех областях (рис. 3). Абсолютная С.М. также варьировала в небольшом диапазоне: от 12,1 до 4,2 мкВ2. При этом наиболее низкие значения были характерны для передне- и средневисочных областей, а высокие — для теменно-затылочных. В отличие от медленноволновой активности типа θ- и δ-, асимметрия β1-ритма была незначительной. СЧ β1 составляла 16,4—16,5 Гц.

Рис. 3. Отклонение от нормы СМ β1-, β2- и γ-диапазонов ЭЭГ у больных до ТМС.

β2-Диапазон ЭЭГ по процентному соотношению к суммарной мощности ритмов ЭЭГ был близок к β1-диапазону и составлял от 3,4 до 7,8%. Следовательно, β-диапазоны, включая β1- и β2-, составляли приблизительно 1/6 СМ всех ритмов ЭЭГ. По абсолютной СМ β2-диапазон менялся от 16,0 до 6,6  мкВ2. Так же как β1-диапазон, наиболее низкие значения СМ β2-ритм имел в височных областях. Асимметрия β2-ритма в отличие от медленноволнового диапазона была наиболее четкой в теменных и центральных областях: в левом полушарии индекc СМ выше, чем в правом. В лобных и средневисочных областях межполушарная асимметрия менее выражена, но значения СМ в левом полушарии выше, чем в симметричной зоне правого полушария. Эти данные свидетельствуют о более выраженных явлениях ирритации у больных в передних отделах с акцентом в левом полушарии.

Средние значения СМ ритмов ЭЭГ больных до начала терапии приведены на рис. 1, а отклонения от нормы — на рис. 2 и 3. Достоверное (р<0,05) снижение индекса α-ритма у больных до начала лечения по сравнению с контрольной группой выявлено во всех корковых зонах, но наиболее значительная редукция — в височных и затылочных областях коры, что и обусловливало уменьшение лобно-затылочного градиента в виде сглаженности зональных различий. В затылочных областях было отмечено более выраженное уменьшение по сравнению с нормой α-ритма в правом полушарии, и, как следствие, фокус α-ритма размывался, был представлен в равной мере в левом и правом полушариях. Медленноволновая активность θ- и δ-диапазонов у больных до начала терапии ТМС, так же как и α-ритм, были ниже показателей контрольной группы. Это снижение носило более плавный характер по сравнению с α-активностью. Снижение θ-ритма было представлено на уровне тенденции (кроме F7), а уменьшение δ-ритма достигало уровня достоверности (р<0,05). Пиковые отклонения от нормы параметра δ-ритма выявлены в височных зонах левого полушария (F7 и T3), что отражало нарушение межполушарного баланса функциональной активности височных зон с бóльшим снижением тонуса левого полушария. Быстроволновая активность β1-, β2- и γ-диапазонов у больных до начала лечения ТМС, так же как медленноволновые спектры ЭЭГ, отражала однонаправленный характер отклонений от нормы. Снижение отмечалось во всех корковых зонах, но более значительным было в затылочных и височных областях.

Аналогичное сравнение параметров ЭЭГ больных после курсового лечения ТМС с показателями контрольной группы выявило различную динамику отдельных диапазонов ЭЭГ (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Отклонение от нормы СМ α-, θ- и δ-диапазонов ЭЭГ у больных после ТМС.

Рис. 5. Отклонение от нормы СМ β1-, β2- и γ-диапазонов ЭЭГ у больных после ТМС.

СМ α-, θ- и δ-диапазонов превышала показатель нормы во всех корковых зонах. Наиболее динамичен α-ритм — значения СМ были достоверно (р<0,05) выше контрольных значений. Более выраженное усиление α-активности в затылочных корковых зонах по сравнению с фронтальными и центральными областями обусловливало четко выраженные зональные особенности ЭЭГ с фокусом α-ритма в каудальных отделах коры. Отмечен правосторонний акцент фокуса α-ритма, что характерно для ЭЭГ практически здоровых. Нарастание δ-активности под влиянием терапии, так же как и α-ритма, достигало уровня достоверности (р<0,05), но носило более диффузный характер. При этом в височных зонах левого полушария (F7, T3) усиление δ-активности у больных по сравнению с нормой было более выражено, что отражает большее функциональное снижение этих областей по отношению к симметричным зонам правого полушария. Усиление θ-активности под влиянием ТМС до уровня, превышающего норму, было меньше, чем динамика α- и δ-диапазонов. В большей степени θ-ритм усиливался в височных областях. Быстроволновая активность β1-, β2- и γ-диапазонов после ТМС оставалась ниже нормы в задневисочных зонах и средневисочной области правого полушария. В остальных областях уровень представленности этих ритмов достигал нормы без достоверного ее превышения, кроме γ-диапазона в отведениях О1, О2 и F7.

Таким образом, у больных под влиянием ТМС было выявлено изменение генерации всех частотных диапазонов ЭЭГ. Лидирующим в этой динамике является α-диапазон, усиление которого не только купирует дефицит α-ритма ЭЭГ у больных до начала терапии ТМС, но и превышает норму. Более выраженное возрастание α-активности в затылочных зонах нормализует зональные различия ЭЭГ.

Для того чтобы ответить на вопрос — за счет какой частотной полосы α-диапазона осуществляется максимально выраженная перестройка в затылочных областях, был проведен анализ динамики α-ритма под влиянием ТМС при квантовании в 1 Гц (рис. 6).

Рис. 6. Динамика структуры α-ритма до и после ТМС (Л — левое полушарие, П — правое полушарие). По оси абсцисс — частотные полосы, по оси ординат — СМ (мкВ2). а — Л до ТМС; б — Л после ТМС; в — П до ТМС; г — П после ТМС.

Анализ структуры α-ритма по показателю абсолютной СМ показал, что СМ ни одной частотной полосы не снижается под влиянием ТМС. В увеличении мощности ритма участвовали все частотные полосы α-ритма, но наибольшая динамика была отмечена в диапазоне 9—10  Гц в правом полушарии. Этот диапазон является доминирующим в структуре α-ритма и обеспечивает его мономодальность.

Согласно существующим представлениям, медленноволновая активность важна для дистантного объединения мозговых структур в функциональные динамические системы, а высокочастотные колебания ЭЭГ обеспечивают взаимодействие внутри локальных нейронных сетей. Более того, полагают, что интеграция удаленных участков мозга при когнитивной деятельности происходит на основе взаимодействия более медленных ритмов с β- и γ-осцилляциями. Кроме того, θ-ритм участвует в функциональном объединении субсистем, связанных с формированием и воспроизведением мнестических образов [1, 4, 15, 21, 24].

Приведенные выше данные позволяют сделать следующие выводы. При проведении ТМС с локальной стимуляцией ответная реакция ЭЭГ носит генерализованный характер и включает перестройку всех частотных диапазонов электрической активности мозга. Наиболее динамичен при ТМС α-ритм — его индекс возрастает во всех корковых зонах, но в большей степени усиление α-активности отмечается в затылочных областях коры, формируя тем самым в этих зонах фокус α-ритма и обусловливая более четкие зональные особенности ЭЭГ. Синхронно с усилением α-ритма под влиянием ТМС увеличивается выраженность медленноволновой активности θ- и δ-компонентов ЭЭГ, что свидетельствует о снижении функциональной активности корковых зон.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.