В многочисленных исследованиях показано огромное значение проприоцептивной (кинестетической) обратной связи в организации двигательной активности человека [1, 2]. Доказана роль проприоцепции в моторном контроле и функциональной стабильности суставов [3]. Целый ряд исследований указывает на огромную роль кратковременной кинестетической памяти в организации движений [4—6]. Показана важная роль кинестетической памяти в процессах навигации [7] и кинестетической обратной связи в организации контроля локомоции [8].

В клинических исследованиях было выявлено нарушение проприоцептивной чувствительности при болезни Паркинсона [9, 10], фокальной дистонии [11], компрессионной миелопатии [12], рассеянном склерозе [13], черепно-мозговой травме [14]. Влияние кинестетического дефицита на моторные функции выявлено у детей со спастической гемиплегией [15] и у больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения [16, 17]. Полученные данные указывают на важную роль нарушений проприоцептивной чувствительности в патогенезе целого ряда неврологических заболеваний.

В то же время в последние годы проводится недостаточное количество нейрофизиологических исследований центральных механизмов кинестетической (проприоцептивной) чувствительности не только у здоровых, но и у больных с заболеваниями нервной системы, сопровождающимися нарушением сенсомоторных функций. Ранее нами было проведено исследование проприоцептивной чувствительности у здоровых и пациентов с рассеянным склерозом [13], болезнью Паркинсона [10], черепно-мозговой травмой [14], острым нарушением мозгового кровообращения [17] с использованием нового метода регистрации кинестетических вызванных потенциалов (КВП), возникающих в ответ на пассивное сгибание кисти в лучезапястном суставе на угол 50° с угловым ускорением 350 рад/с², что позволило исследовать механизмы кинестетической чувствительности, не затененные вовлечением в эти процессы других соматосенсорных модальностей. Показано, что данный метод (который в дальнейшем будем называть «стандартным») является эффективным для исследования центральных механизмов кинестетической чувствительности как в норме, так и при неврологической патологии. Недостатком этого способа является то, что исследование кинестетической чувствительности осуществляется на основании анализа реакции мозга на кинестетическое раздражение одного типа. Движение осуществляется в одном направлении — сгибание кисти в лучезапястном суставе. В результате однообразной стимуляции проприорецепторов верхней конечности при усреднении вызванных ответов происходит габитуация, и достоверность результатов исследования может снижаться. В соответствии с этим нами был разработан модифицированный метод регистрации КВП, который отличается от описанного ранее метода наличием возможности осуществления движений различного характера¹.

Актуальность настоящего исследования обусловлена тем, что спондилогенная шейная миелопатия (СШМ) является одной из наиболее частых причин дисфункции спинного мозга [18].

Цель настоящего исследования — сравнительный анализ эффективности использования модифицированного и «стандартного» методов регистрации КВП для исследования проприоцептивной чувствительности у здоровых и больных с СШМ.

Материал и методы

В исследовании приняли участие 14 здоровых испытуемых, 4 женщины и 10 мужчин (средний возраст — 54,1±10,5 года), и 8 пациентов, 2 женщины и 6 мужчин (средний возраст — 55,8±10,9 года), с СШМ. Пациенты и здоровые испытуемые были выбраны таким образом, чтобы они были сравнимы между собой по росту (от 168 до 174 см).

При клиническом исследовании проприоцептивной чувствительности у пациентов с СШМ проверялось мышечно-суставное чувство (отсутствие или единичные ошибки при восприятии движения в фалангах пальцев).

Для расширения функциональных возможностей и уменьшения габитуации КВП, возникающих в ответ на раздражение периферических рецепторов верхней конечности, нами был разработан модифицированный метод регистрации КВП, который отличается от «стандартного» возможностью организации цикла из нескольких пассивных движений, причем каждое новое движение отличается от предыдущего по направлению (сгибание/разгибание кисти из горизонтального положения на угол 50° с угловым ускорением 350 рад/с²), причем выделение КВП мозга осуществляется автоматически с помощью управляемого электропривода, включающего вентильный электродвигатель, датчик угла, электронный блок и усреднитель вызванных потенциалов. В процессе исследования испытуемый располагался в удобном кресле в звукоизолированной кабине. КВП регистрировали биполярным способом в обоих полушариях. Активные электроды располагали на скальпе на расстоянии 7 см от среднесагиттальной линии и на 2 см кзади от линии, соединяющей вертекс с наружными слуховыми проходами (C3´ и C4´), что соответствует проекционным зонам кисти в постцентральной извилине коры (соматосенсорная область) [19]. Референтные электроды располагали парасагиттально на 6 см кпереди от активных. Для усиления и усреднения КВП использовали аппаратный комплекс Нейро-МВП (Россия). Чувствительность усилителя составляла 20 мкВ/дел при записи, 5 мкВ/дел при усреднении. Полоса пропускания частотных фильтров составляла 1,5—3000 Гц, эпоха анализа — 250 мс. Сопротивление между заземляющим и регистрирующими электродами составляло менее 5 кОм. При использовании модифицированного метода регистрации КВП усредняли 50—100 единичных ответов, возникающих только на сгибание кисти в лучезапястном суставе. При использовании «стандартного» метода усредняли 100—200 единичных ответов. Для оценки воспроизводимости КВП у каждого испытуемого усреднение проводили дважды в независимых временны`х сериях, следующих друг за другом с интервалом 2—3 мин. Оценивали латентные периоды (ЛП) и амплитуды КВП.

Настоящее исследование полностью соответствовало этическим стандартам, разработанным в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными приказом Минздрава России от 19.06.03 №266. Каждый участник был информирован о цели исследования, подписав информированное согласие.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Statistica 6.0 for Windows. Результаты представлены в виде среднего арифметического значения и ошибки среднего (M±m). Применяли методы математической статистики с использованием параметрического t-критерия Стьюдента и непараметрического критерия Манна—Уитни.

Результаты и обсуждение

При проведении клинико-неврологического обследования у 6 больных с СШМ выявлено нарушение мышечно-суставного чувства в кистях разной степени выраженности, которое оценивалось по количеству ошибок при восприятии движений в фалангах пальцев. У 2 пациентов нарушений мышечно-суставного чувства выявлено не было. Нарушение мышечно-суставного чувства у больных с компрессионной миелопатией было обнаружено ранее зарубежными исследователями [12].

Сравнительный статистический анализ (с использованием t-критерия Стьюдента) полученных результатов электрофизиологического исследования здоровых испытуемых показал, что вызванные потенциалы, записанные с использованием как модифицированного, так и «стандартного» методов регистрации КВП, состоят из серии позитивно-негативных колебаний — P50, N85, P130, N220 и отчетливо регистрируются над проекционными областями соматосенсорной коры как в контра-, так и в ипсилатеральном относительно стимулируемой конечности полушариях головного мозга. Однако КВП, зарегистрированные с использованием модифицированного метода, отличались от потенциалов, записанных с применением «стандартного» метода, меньшей длительностью ЛП и большей величиной амплитуды. Эти различия носили достоверный характер для амплитуды компонентов P50 и N85 и имели тенденцию к достоверному отличию ЛП компонента Р50 (табл. 1).

Таблица 1. Амплитудно-временны`е характеристики КВП, зарегистрированных с использованием модифицированного и «стандартного» методов у здоровых испытуемых (M±m)

Примечание. * — p<0,05, ** — p<0,03 по сравнению с параметрами КВП, зарегистрированными «стандартным» методом.

Полученные данные свидетельствуют о том, что модифицированный метод регистрации КВП повышает достоверность результатов исследования, поскольку вызванные потенциалы имеют более высокую амплитуду и их легче выделить из фоновой ЭЭГ методом усреднения; кроме того, при использовании модифицированного метода значительно уменьшается габитуация ответов.

Анализ электрофизиологических данных, полученных с использованием модифицированного метода исследования, показал, что каждому человеку присущи довольно стабильные амплитудно-временны`е параметры и форма КВП, а индивидуально характерная форма потенциала выявлялась при усреднении меньшего числа реализаций стимула по сравнению со «стандартным» методом исследования (25 против 50 соответственно). Таким образом, применение модифицированного метода регистрации КВП позволяет уменьшить время обследования испытуемых.

Статистический анализ параметров КВП (с использованием критерия Манна—Уитни) показал, что у больных с СШМ по сравнению со здоровыми испытуемыми компонента P50 КВП, зарегистрированных с использованием модифицированного метода, имела достоверно бóльшую величину ЛП как в контра-, так и в ипсилатеральном относительно стороны стимуляции полушариях при кинестетическом раздражении периферических проприорецепторов верхней конечности, в которой клинически выявлялось нарушение мышечно-суставного чувства (табл. 2).

Таблица 2. ЛП компонента Р50 КВП, зарегистрированных с использованием модифицированного метода, над проекционными областями соматосенсорной коры в обоих полушариях у пациентов с СШМ и у здоровых испытуемых (M±m)

Примечание. * — p<0,01, ** — p<0,005 по сравнению с показателями у здоровых испытуемых.

Ранее показано увеличение ЛП ранних компонент соматосенсорных вызванных потенциалов у больных с СШМ [20].

Полученные данные отражают поражение клиновидного пучка Бурдаха, проводящего импульсы от проприорецепторов верхней конечности. Следует отметить, что бóльшая величина ЛП соответствовала большей степени выраженности нарушений мышечно-суставного чувства, которая оценивалась по количеству ошибок при восприятии движения в фалангах пальцев при проведении клинического обследования больных, что позволяет дать объективную количественную оценку степени нарушения мышечно-суставного чувства у пациентов с СШМ. Следует заметить, что у 2 пациентов с СШМ нарушений мышечно-суставного чувства при клиническом обследовании обнаружено не было, однако при исследовании КВП было обнаружено, что компонент Р50 имел бóльшую величину ЛП как в контра-, так и в ипсилатеральном относительно стороны стимуляции полушариях (соответственно 59 и 61 мс у одного пациента; 58 и 60 мс у другого). Данный факт свидетельствует о возможности проведения с помощью модифицированного метода регистрации КВП ранней диагностики расстройств проприоцептивной чувствительности у пациентов с СШМ, проявления которых клинически отчетливо не обнаруживаются на данной стадии заболевания.

Таким образом, модифицированный метод регистрации КВП обеспечивает повышение достоверности результатов исследования кинестетической чувствительности (уменьшение габитуации и увеличение амплитуды ранних компонент ответа) за счет различного характера движений (сгибание/разгибание) в лучезапястном суставе. Кроме того, уменьшается время обследования испытуемых — КВП отчетливо выделяются при меньшем числе усреднений по сравнению со «стандартным» методом. Полученные данные свидетельствуют о том, что степень увеличения ЛП компоненты Р50 отражает выраженность нарушений мышечно-суставного чувства у пациентов с вертеброгенной цервикальной миелопатией, что позволяет дать объективную количественную оценку степени поражения кинестетической системы. Показана возможность использования модифицированного метода регистрации КВП для объективной диагностики нарушений проприоцептивной чувствительности у больных с СШМ, которые на определенной стадии заболевания при клинико-неврологическом обследовании не выявляются.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научно-исследовательского проекта РФФИ «Разработка алгоритмического и программного обеспечения для дозирования кинестетического раздражения периферических проприорецепторов конечностей человека», проект №14-07-00514а.

¹Гордеев С.А., Воронин С.Г. Способ исследования кинестетической чувствительности и система для его осуществления. Патент на изобретение №2529382 от 27.09.14.