Исследование связи индивидуальных характеристик биоэлектрической активности головного мозга с уровнями стресса, нервно-психического напряжения, агрессии, тревожности и депрессии

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Мелатонинергический антидепрессант агомелатин: аугментация антипсихотиков в терапии постшизофренических депрессий. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(8):5-12

Определение риска дезадаптации по электроэнцефалограмме для предупреждения психического перенапряжения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(8):97-102

Факторы, влияющие на качество жизни пациентов при неврологических проявлениях постковидного синдрома. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(9):44-50

Особенности ЭЭГ у пациенток молодого возраста с депрессивными состояниями на разных этапах эндогенных психических заболеваний. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(9):100-103

Катамнестическое обследование детей с аффективно-респираторными пароксизмами. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2024;(11-2):76-80

Микробиота кишечника при биполярном аффективном расстройстве. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(11):28-33

Коморбидность депрессии и деменции: эпидемиологические, биологические и терапевтические аспекты. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(11):113-121

Уровень стресса студентов в зависимости от поведенческих характеристик. Профилактическая медицина. 2024;(9):67-74

Влияние разных программ реабилитации на уровень тревоги и депрессии после хирургического лечения рака шейки матки на ранних стадиях. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2024;(5):40-44

Связь между инфраструктурой района проживания и уровнем стресса у студентов. Профилактическая медицина. 2024;(11):70-76

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выявление связей между особенностями биоэлектрической активности (БЭА) головного мозга и уровнями стресса, нервно-психического напряжения, агрессии, тревожности и депрессии.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Было обследовано 50 условно здоровых добровольцев (средний возраст 23—54 года (32,5±8,2), 62% женщин, 38% мужчин). Для клинико-психологической оценки использовался набор валидированных психологических тестов: опросник нервно-психического напряжения, шкала тревожности Спилбергера — по всей выборке (50 человек); шкала депрессии А. Бека, шкала воспринимаемого стресса, опросник диагностики агрессивного поведения Басса—Перри — по части выборки с аналогичными половозрастными показателями (31 человек). Для регистрации активности мозга использовалась электроэнцефалография (ЭЭГ), доступный и неинвазивный метод с высоким временным разрешением. С результатами тестов сопоставлялись частотно-амплитудные характеристики БЭА, получаемые при спектральном анализе отрезков нативной ЭЭГ.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Были выявлены статистически значимые корреляции результатов большинства психологических тестов с параметрами БЭА. Для многих шкал оказалась характерна положительная корреляция с амплитудой доминирующей альфа-активности: для нервно-психического напряжения в симметричных зонах от затылочно-теменных до передневисочно-лобных отведений; для стресс-ассоциированного перенапряжения — в более узких передневисочно-височных зонах; для враждебности — обширно от лобно-передневисочных до затылочных и правых теменных отделов, гнева — локально в левой лобно-передневисочной области; для личностной тревожности — двусторонне в теменно-затылочных отделах. Доминирующая частота альфа-активности отрицательно коррелировала с уровнем ситуативной тревожности в центральных и правом затылочно-височном отведении. В тета-диапазоне было отмечено ускорение колебаний в правых задних и левых теменно-височных отведениях при высокой ситуативной тревожности, а также двустороннее усиление в задних отделах при нервно-психическом напряжении. В левом полушарии доминирующая частота бета-2-активности была прямо связана со шкалой депрессии и ее когнитивно-аффективных проявлений, а также со шкалой противодействия стрессу. Была отмечена отрицательная корреляция общего балла депрессии с частотой бета-1-активности локально в лобно-центральном отведении слева.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выявленные признаки должны быть исследованы дальше как возможные маркеры, позволяющие по объективному инструментальному исследованию БЭА коры предположить психическое состояние или особенности личности.

Ключевые слова:

электроэнцефалография (ЭЭГ)

спектральный анализ

психологическое тестирование

агрессивность

депрессия

тревожность

стресс

Авторы:

Чижикова А.А.

ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Федерального медико-биологического агентства

ORCID: 0009-0008-1752-3226

Гимбелевская А.П.

ORCID: 0009-0004-9403-5171

Бакоев С.Ю.

ORCID: 0000-0002-0324-3580

Кескинов А.А.

ORCID: 0000-0001-7378-983X

Дата поступления:

09.07.2024

Дата принятия в печать:

10.02.2025

Список литературы:

Sauseng P, Klimesch W. What does phase information of oscillatory brain activity tell us about cognitive processes? Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 2008;32(5):1001-1013. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2008.03.014
Yvert B, Bertrand O, Thévenet M, et al. A systematic evaluation of the spherical model accuracy in EEG dipole localization. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 1997;102(5):452-459. https://doi.org/10.1016/S0921-884X(97)96611-X
Иваницкий Г.А. Индивидуальные устойчивые паттерны ритмов мозга человека как отражение психических процессов. Современные технологии в медицине. 2019;11(1):116. https://doi.org/10.17691/stm2019.11.1.14
Ambrosius U, Lietzenmaier S, Wehrle R. Heritability of Sleep Electroencephalogram. Biological Psychiatry, 2008;64(4):344-348. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2008.03.002
Rangaswamy M, Porjesz B, Chorlian DB, et al. Resting EEG in offspring of male alcoholics: beta frequencies. International Journal of Psychophysiology, 2004;51(3):239-251. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2003.09.003
Vogel F. Genetics and the Electroencephalogram. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2000. https://doi.org/10.1007/978-3-642-57040-7
Porjesz B, Rangaswamy M, Kamarajan C, et al. The utility of neurophysiological markers in the study of alcoholism. Clinical Neurophysiology, 2005;116(5):993-1018. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2004.12.016
Clarke AR, Barry RJ, McCarthy R, et al. EEG-defined subtypes of children with attention-deficit/hyperactivity disorder. Clin Neurophysiol. 2001;112(11):2098-2105. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(01)00668-x
Bresnahan SM, Barry RJ. Specificity of quantitative EEG analysis in adults with attention deficit hyperactivity disorder. Psychiatry Res. 2002;112(2):133-144. https://doi.org/10.1016/s0165-1781(02)00190-7
Quintana H, Snyder SM, Purnell W, et al. Comparison of a standard psychiatric evaluation to rating scales and EEG in the differential diagnosis of attention-deficit/hyperactivity disorder. Psychiatry Res. 2007;152(2-3):211-222. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2006.04.015
Snyder SM, Quintana H, Sexson SB, et al. Blinded, multi-center validation of EEG and rating scales in identifying ADHD within a clinical sample. Psychiatry Res. 2008;159(3):346-358. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2007.05.006
Bruder GE, Tenke CE, Warner V, et al. Electroencephalographic measures of regional hemispheric activity in offspring at risk for depressive disorders. Biol Psychiatry. 2005;57(4):328-335. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2004.11.015
Изнак А.Ф., Смулевич А.Б. Современные представления о нейрофизиологических основах депрессивных расстройств. Депрессия и коморбидные расстройства. М.: РАМН НЦПЗ, 1997;166-179.
Knott V, Mahoney C, Kennedy S, et al. EEG power, frequency, asymmetry and coherence in male depression. Psychiatry Res. 2001;106(2):123-140. https://doi.org/10.1016/s0925-4927(00)00080-9
Gotlib IH. EEG Alpha Asymmetry, Depression, and Cognitive Functioning. Cognition & Emotion. 1998;12(3):449-478. https://doi.org/10.1080/026999398379673
Javelle F, Löw A, Bloch W. Unraveling the Contribution of Serotonergic Polymorphisms, Prefrontal Alpha Asymmetry, and Individual Alpha Peak Frequency to the Emotion-Related Impulsivity Endophenotype. Mol Neurobiol. 2022;59(10):6062-6075. https://doi.org/10.1007/s12035-022-02957-6
Blackhart GC, Minnix JA, Kline JP. Can EEG asymmetry patterns predict future development of anxiety and depression? A preliminary study. Biol Psychol. 2006;72(1):46-50. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2005.06.010
Papousek I, Schulter G. Covariations of EEG asymmetries and emotional states indicate that activity at frontopolar locations is particularly affected by state factors. Psychophysiology. 2002;39(3):350-360. https://doi.org/10.1017/s0048577201393083
Baving L, Laucht M, Schmidt MH. Frontal brain activation in anxious school children. J Child Psychol & Psychiat. 2002;43(2):265-274. https://doi.org/10.1111/1469-7610.00019
Kuznetsova IL, Ponomareva NV, Alemastseva EA. The Interactive Effect of Genetic and Epigenetic Variations in FKBP5 and ApoE Genes on Anxiety and Brain EEG Parameters. Genes. 2022;13(2):164. https://doi.org/10.3390/genes13020164
Dam H, Buch JOD, Nielsen AB, et al. Clinical association to FKBP5 rs1360780 in patients with depression. Psychiatric Genetics. 2019;29(6):220-225. https://doi.org/10.1097/YPG.0000000000000228
Im SY, Jin G, Jeong J, et al. Gender Differences in Aggression-related Responses on EEG and ECG. Exp Neurobiol. 2018;27(6):526-538. https://doi.org/10.5607/en.2018.27.6.526
Aggensteiner PM, Holz NE, Kaiser A, et al. Exploring psychophysiological indices of disruptive behavior disorders and their subtypes of aggression. International Journal of Psychophysiology. 2022;175:24-31. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2021.12.010
Fingelkurts AA, Fingelkurts AA, Rytsälä H, et al. Composition of brain oscillations in ongoing EEG during major depression disorder. Neurosci Res. 2006;56(2):133-144. https://doi.org/10.1016/j.neures.2006.06.006
Grin-Yatsenko VA, Baas I, Ponomarev VA, et al. EEG power spectra at early stages of depressive disorders. J Clin Neurophysiol. 2009;26(6):401-406. https://doi.org/10.1097/WNP.0b013e3181c298fe
Hinrikus H, Suhhova A, Bachmann M, et al. Spectral features of EEG in depression. Biomed Tech (Berl). 2010;55(3):155-161. https://doi.org/10.1515/BMT.2010.011
Стрелец В.Б., Гарах Ж.В., Новотоцкий-Власов В.Ю. Сравнительное исследование гамма-ритма в норме, при экзаменационном стрессе и у больных с первым приступом депрессии. Журнал высшей нервной деятельности им. ИП Павлова. 2006;56(2):219.
Орехов Ю.В., Голикова Ж.В., Стрелец В.Б. Психофизиологические показатели мысленного воспроизведения эмоциональных состояний в норме и у больных при первом приступе депрессии. Журнал высшей нервной деятельности им. ИП Павлова. 2004;54(5):612-619.
Flores-Gutiérrez EO, Díaz J-L, Barrios FA, et al. Differential alpha coherence hemispheric patterns in men and women during pleasant and unpleasant musical emotions. Int J Psychophysiol. 2009;71(1):43-49. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2008.07.007
Passynkova N, Neubauer H, Scheich H. Spatial organization of EEG coherence during listening to consonant and dissonant chords. Neurosci Lett. 2007;412(1):6-11. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2006.09.029
Andersen SB, Moore RA, Venables L, et al. Electrophysiological correlates of anxious rumination. Int J Psychophysiol. 2009;71(2):156-169. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2008.09.004
Чижикова А.А. Электроэнцефалография: особенности получаемых данных и их применимость в психиатрии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;124(5):31-39. https://doi.org/10.17116/jnevro202412405131(InRuss.).
de Geus EJC. Introducing genetic psychophysiology. Biological Psychology. 2002;61(1-2):1-10. https://doi.org/10.1016/s0301-0511(02)00049-2
Gottesman II, Gould TD. The Endophenotype Concept in Psychiatry: Etymology and Strategic Intentions. AJP. 2003;160(4):636-645. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.160.4.636
de Geus EJ. From genotype to EEG endophenotype: a route for post-genomic understanding of complex psychiatric disease? Genome Med. 2010;2(9):63. https://doi.org/10.1186/gm184
Немчин Т.А. Методика измерения нервно-психического напряжения при помощи опросника. 1981.
Немчин Т.А. Состояния нервно-психического напряжения. Ленинград: ЛГУ, 1983.
Прохоров А.О. Методики диагностики, измерения психических состояний личности. Москва: ПЕР СЭ, 2004.
Ханин Ю.Л. Краткое руководство к применению шкалы реактивной, личностной тревожности Спилбергера. Ленинград: ЛНИИФК, 1976.
Абабков В.А., Барышникова К., Воронцова-Венгер О.В. и др. Валидизация русскоязычной версии опросника «Шкала воспринимаемого стресса-10». Вестник Санкт-Петербургского университета. 2016;16(2):6-15.
Ениколопов С.Н., Цибульский Н.П. Психометрический анализ русскоязычной версии опросника диагностики агрессии А. Басса, М. Перри, Психологический журнал. 2007;28(1):115-124.
Тарабрина Н.В. Практикум по психологии посттравматического стресса. Санкт-Петербург: Питер, 2001:182-190.
Lopes da Silva F. EEG and MEG: Relevance to Neuroscience. Neuron. 2013;80(5):1112-1128. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.10.017
di Fronso S, Fiedler P, Tamburro G, et al. Dry EEG in Sports Sciences: A Fast and Reliable Tool to Assess Individual Alpha Peak Frequency Changes Induced by Physical Effort. Front. Neurosci. 2019;13:982. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00982
Ferree TC, Luu P, Russell GS, Tucker DM. Scalp electrode impedance, infection risk, and EEG data quality. Clinical Neurophysiology. 2001;112(3):536-544. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(00)00533-2
Jackson AF, Bolger DJ. The neurophysiological bases of EEG and EEG measurement: A review for the rest of us. Psychophysiol. 2014;51(11):1061-1071. https://doi.org/10.1111/psyp.12283
CMI Brain Research — Продолжительность записи ЭЭГ. Ссылка активна на 29.11.2024. https://cmi.to/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B6%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C-%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B8-%D1%8D%D1%8D%D0%B3/
Maltez J, Hyllienmark L, Nikulin VV, Brismar T. Time course and variability of power in different frequency bands of EEG during resting conditions. Neurophysiologie Clinique/Clinical Neurophysiology. 2004;34(5):195-202. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2004.09.003
Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis. Brain Research Reviews. 1999;29(2-3):169-195. https://doi.org/10.1016/s0165-0173(98)00056-3
Libenson MH. Practical approach to electroencephalography. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier, 2010.
Van Baal GCM, de Geus EJC, Boomsma DI. Genetic architecture of EEG power spectra in early life. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 1996;98(6):502-514. https://doi.org/10.1016/0013-4694(96)95601-1
Chen ACN, Feng W, Zhao H, et al. EEG default mode network in the human brain: Spectral regional field powers. NeuroImage. 2008;41(2):561-574. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2007.12.064
PyCharm: The Python IDE for professional developers by JetBrains. Accessed November 29,2024. https://www.jetbrains.com/pycharm/?ysclid=lt8h64da7c910300589
NumPy. Accessed November 29,2024. https://numpy.org/
pandas — Python Data Analysis Library. Accessed November 29,2024. https://pandas.pydata.org/
GitHub — JonasMoss/univariateML: An R package for maximum likelihood estimation of univariate densities. Accessed November 29,2024. https://github.com/JonasMoss/univariateML
Астащенко А.П., Горбатенко Н.П., Дорохов Е.В. и др. Влияние тревожности, связанной с экзаменационным стрессом, на смещение зрительного внимания, электрическую активность фронтальных зон мозга. Ульяновский медико-биологический журнал. 2020:2.
Buss AH, Perry M. The Aggression Questionnaire. Journal of Personality and Social Psychology, 1992;63(3):452-459. https://doi.org/10.1037/0022-3514.63.3.452
Лапин И.А., Алфимова М.В. ЭЭГ-маркеры депрессивных состояний. Социальная и клиническая психиатрия, 2014;24(4):81-89.
Davidson RJ. Anterior cerebral asymmetry and the nature of emotion, Brain and Cognition, 1992;20(1):125-151. https://doi.org/10.1016/0278-2626(92)90065-T
Klimesch W. Auditorily elicited EEG desynchronization and synchronization: A review of Christina M. Krause’s doctoral thesis. Scandinavian Journal of Psychology. 1999;40(4):329-331. https://doi.org/10.1111/1467-9450.00133
Niedermeyer E. Alpha rhythms as physiological and abnormal phenomena. International Journal of Psychophysiology. 1997;26(1-3):31-49. https://doi.org/10.1016/s0167-8760(97)00754-x
Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. Москва: МЕДпресс-информ, 2004.
Davidson RJ. What does the prefrontal cortex “do” in affect: perspectives on frontal EEG asymmetry research. Biological Psychology. 2004;67(1-2):219-234. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2004.03.008
Rolls ET. The functions of the orbitofrontal cortex. Neurocase. 1999;5(4):301-312. https://doi.org/10.1080/13554799908411984
Smith BD, Meyers M, Kline R, Bozman A. Hemispheric asymmetry and emotion: Lateralized parietal processing of affect and cognition. Biological Psychology. 1987;25(3):247-260. https://doi.org/10.1016/0301-0511(87)90050-0
Koles ZJ, Lind JC, Flor-Henry P. Spatial patterns in the background EEG underlying mental disease in man. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1994;91(5):319-328. https://doi.org/10.1016/0013-4694(94)90119-8
Русинов В.С., Болдырева Г.Н., Майорчик В.Е. и др. Клиническая электроэнцефалография. Под ред. В.С. Русинова. М.: Медицина, 1973.
Saeed SMU, Anwar SM, Khalid H, et al. EEG Based Classification of Long-Term Stress Using Psychological Labeling. Sensors. 2020;20(7):1886. https://doi.org/10.3390/s20071886
Лапин И.А. Особенности когерентных характеристик ЭЭГ при депрессивных расстройствах с различным ведущим аффектом. Социальная и клиническая психиатрия, 2014;24(2):11-17.
Иванов Л.Б., Стрекалина Н.Н., Чулкова Н.Ю., Будкевич А.В. Варианты пространственного распределения альфа-активности в зависимости от формы аффективных расстройств. Функциональная диагностика, 2009;1:41-49.

Закрыть метаданные