ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2014, том 64, № 2, с. 181-189
ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (ПСИХИЧЕСКОЙ) ^^^^^^ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
УДК 612.821.6
ИЗМЕНЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СИНХРОННОСТИ ЭЭГ ПРИ ДЕПРЕССИВНЫХ РАССТРОЙСТВАХ ПСИХОГЕННОГО ТИПА
© 2014 г. А. П. Кулаичев1, А. Ф. Изнак2, Е. В. Изнак2, В. В. Корнилов2, С. А. Сорокин2
1Кафедра высшей нервной деятельности Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова,
2Научный центр психического здоровья РАМН, Москва, e-mail: akula-@mail.ru Поступила в редакцию 18.02.2013 г.
Принята в печать 16.12.2013 г.
В работе использован альтернативный метод оценки синхронности ЭЭГ, ранее зарекомендовавший себя высокой чувствительностью к дифференциации психопатологических и функциональных состояний. Исходные записи ЭЭГ выполнены на людях, находящихся в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами — две группы испытуемых/пациентов в возрасте 49—82 лет: группа норма (n = 29) и группа с депрессивными расстройствами категории F43.21 по МКБ—10 (n = 51). В результате исследования получена комплексная картина значимых топографических, межполушарных и региональных различий между группами нормы и депрессии. Одной из принципиальных особенностей полученной интегральной картины является наличие при депрессии протяженных зон резко пониженной ЭЭГ-синхронности, охватывающих весь премедиальный регион в направлении лоб — затылок, включая и межполушарные связи, а также латеральные фронтально-темпоральные связи в обоих полушариях. Это свидетельствует о глубокой депривации при депрессиях лобно-затылочных и межполушарных взаимодействий. В качестве компенсаторной реакции при депрессии выявлено увеличение синхронности в аксиально направленных внутриполушарных парах отведений. Отмечена близость изменений в топографии синхронности ЭЭГ при депрессии к наблюдаемым при шизофрении. Использованный метод обеспечил близкую к 100% надежность классификации по ЭЭГ нормы и депрессивных отклонений, что делает возможным и перспективным его использование в качестве вспомогательного количественного дифференцирующего показателя.
Ключевые слова: ЭЭГ, депрессивные расстройства, корреляция огибающих, когерентность, дис-криминантная классификация, шизофрения.
The Changes of EEG Correlation Synchrony at Depressive Deviations of Advanced Age
A. P. Kulaichev, A. F. Iznak, E. V. Iznak, V. V. Kornilov, S. А. Sorokin
Chair of Higher Nervous Activity, Lomonosov State University, Mental Health Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow,
e-mail: akula-@mail.ru
In this work we use the alternative method of assessing the EEG-synchrony which previously has proved its high sensitivity to the differentiation of psychopathological and functional states. The original recording of EEG had been performed in the state of quiet wakefulness with eyes closed for two groups of examinees/patients at the age of 49—82 years: a group of normal subjects (n = 29) and the group of subjects with depressive deviations of F43.21 category according to ICD-10 (n = 51). As a result of research it is received the comprehensive picture of significant topographical, interhemispheric and regional differences between groups of norm and depression. One of basic features of the obtained integrated picture is existence at a depression of the extended zones of reduced EEG-synchrony covering the entire pre-medial region in the frontal-occiptal direction, including intrahemispheric connections as well as lateral frontal-temporal connections in both hemispheres. It testifies to the deep deprivation with depression frontal-occipital and interhemispheric interaction. As a compensatory reaction during depression the increase of synchrony in axial aimed intrahemispheric pairs of derivations. It is noted the similarity of
changes in EEG-synchrony topography of depression to those observed in schizophrenia. The used method has provided close to 100% reliability of the classification of the EEG norms and depressive deviations, which makes possible and promising its use as an auxiliary quantitative differential indicator.
Keywords: EEG, depressive disturbances, correlation of envelopes, coherence, discriminant classification, schizophrenia.
DOI: 10.7868/S0044467714020129
Среди большого числа работ, посвященных различиям ЭЭГ в норме и при депрессивных расстройствах, сравнительно мало исследований касающихся различий в синхронности ЭЭГ, о чем может свидетельствовать специальный обзор [Мельникова и др., 2009]. Вместе с тем классификационная чувствительность оценок синхронности ЭЭГ существенно выше по сравнению с амплитудой спектра, мощностью [Ford et al., 1986; Mann et al., 1997] и рядом других показателей [Кула-ичев, 2011; Кулаичев, 2012]. Во многом это определено тем, что показатели синхронности ЭЭГ подвержены значительно меньшей внутрииндивидуальной вариабельности, которая по нашим оценкам, полученным на различном экспериментальном материале, по коэффициенту вариации составляет: 8— 12% против 23—41% для средней амплитуды спектра и 86—95% для мощности. Тем самым по оценкам синхронности ЭЭГ можно получить достоверность сравнимых по величине различий при меньших объемах выборок и достоверность меньших различий при сопоставимых объемах выборок.
Полученные разными исследователями результаты достаточно фрагментарны и противоречивы. В большинстве случаев отмечается уменьшение когерентности при депрессиях, но в разной локализации: в передних и средневисочных зонах а-, р1- и р2-диапазо-нов с акцентом справа, а также во фронтальных, центральных и теменных областях без заметной асимметрии [Мельникова, Лапин, 2008]; уменьшение межполушарной когерентности в р диапазоне и внутриполушар-ной когерентности в 5- и р-диапазонах [Armitage et al., 1999]; широко распределенное уменьшение когерентности во всех диапазонах [Knott et al., 2001]; фокус уменьшения когерентности находится в левой и правой фронтальных и левой теменной областях [Passynkova, VOlf, 2001]; уменьшение когерентности в Fp1—T3 и Fp2—T4 0-диапазона, в Т3-Р3 и Т4-Р4 а-диапазона, в Р3-О1 и Р4-О2 р2-диапазона с одновременным увеличением
синхронности в других парах отведений [Suh-hova et al., 2009]; уменьшение межполушарной когерентности в лобной области 5-диа-пазона [Tsutomu, 2005]. Отмечаются также и обратные явления: увеличение когерентности в затылочно-теменной премедиальной области, в большей степени проявляющееся в 5- и 0-диапазонах [Мельникова, Лапин, 2008]; увеличение когерентности в теменной области 0-диапазона [Tsutomu, 2005]; увеличение внутриполушарной когерентности в лобно-теменном регионе во всех диапазонах [Yamada et al., 1995], увеличение когерентности при приеме антидепрессантов [Ford et al., 1986].
С одной стороны, данная ситуация может быть вызвана тем, что функция когерентности является достаточно нестабильным индикатором синхронности ЭЭГ [Кулаичев, 2009]. С другой стороны, это может быть связано с различной этиологией депрессивного синдрома, и в ряде исследований [Ивонин и др., 2008; Изнак и др., 2011, 2007; Мельникова, Лапин, 2008; Стрелец и др., 1996] выявляются связанные с этим отдельные локальные различия. Вместе с тем общая неоднозначность результатов различных исследований, неопределенность и размытость ситуации делает актуальным использование альтернативных подходов к оценке синхронности ЭЭГ с комплексным выявлением и анализом различий между нормой и отклонениями депрессивного типа.
МЕТОДИКА
В исследовании использованы записи фоновой ЭЭГ 51 пациента (группа D, 11 мужчин, 40 женщин) в возрасте 49—82 лет (67.45 ± ± 8.3 лет) с психогенно спровоцированной депрессивной реакцией (реакцией тяжелой утраты) на смерть близких родственников (супруга/супруги, брата/сестры, взрослых детей), что отвечает критериям рубрики F43.21 по МКБ-10. Количественную оценку тяжести депрессивного состояния в динамике те-
рапии производили в НЦПЗ РАМН индивидуально для каждого больного с использованием шкалы Гамильтона для депрессии HDRS-21, средняя оценка по группе составила HDRS = 22 ± 5.09. Контрольная группа (группа N, норма) без депрессивных нарушений включала 29 человек в возрасте 52—72 года (64.4 ± 4.6 года, 18 мужчин, 11 женщин). Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом ФГБУ "НЦПЗ" РАМН. Все испытуемые подписали информированное согласие на участие в исследованиях.
Записи ЭЭГ в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами выполнены для всех пациентов, не проходивших курса медикаментозной терапии, в отведениях F7, F3, F4, F8, T3, C3, C4, T4, T5, P3, P4, T6, Ol, O2 относительно ушных референтов А1 и А2, по системе 10—20%, с помощью аппаратно-программного комплекса Нейро-КМ и компьютерной программы BrainSys. Полоса пропускания усилителя 0.6—35 Гц, частота дискретизации 200 Гц. Для анализа были отобраны безартефактные участки записи длительностью 41 с (8196 временных отсчетов). Анализ синхронности ЭЭГ проводили средствами программных пакетов CONAN и STADIA в пяти стандартных частотных диапазонах: дельта (5) — 0.5—4 Гц, тета (0)— 4—8 Гц, альфа (а) - 8-13 Гц, бета1 (ß1) - 13-20 Гц, бета2 (ß2) - 20-30 Гц.
В дальнейшем изложении будем использовать обозначения групп D, N и обозначения частотных диапазонов 5, 0, а, ß1, ß2.
МЕТОДЫ АНАЛИЗА
В настоящем исследовании использован альтернативный подход к оценке сходства между биоэлектрической активностью разных областей коры головного мозга: анализ корреляционной синхронности ЭЭГ (АКС), предложенный А.П. Кулаичевым и подробно изложенный в работе [Кулаичев, 2011]. Автор оценивает степень синхронности ЭЭГ по коэффициентам корреляции Пирсона между огибающими записей ЭЭГ, предварительно отфильтрованных в заданном частотном диапазоне. Здесь уместно подчеркнуть, что поскольку огибающая представляет изменение амплитудной модуляции ЭЭГ, то построенная на ее основе оценка синхронности имеет прямой и важный физиологический смысл. Действительно, амплитуда ЭЭГ увеличивается при увеличении синхронности изменения
постсинаптических потенциалов, поэтому корреляция огибающих оценивает степень синхронности в изм
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.