УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2013, том 44, № 3, с. 16-32
УДК 612.821:615.015.6
СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ
© 2013 г. М.Е. Мельников, О.С. Шубина
ФГБУ "Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и биофизики"
СО РАМН, Новосибирск,
НПФ "Компьютерные системы биоуправления", Новосибирск
Цель работы - систематизация современных электроэнцефалографических данных об аддиктив-ных расстройствах. Поиск в базах данных e-library, PubMed, EBSCO и Springer позволил выделить основные направления (эффект однократного употребления, сформированной зависимости и трезвости, роль коморбидных состояний) и техники (визуальный, спектральный и когерентный анализ, вызванные потенциалы и осцилляции) исследований в этой области. Результаты обобщаются с учетом методологической строгости работ.
Ключевые слова: аддикция, химическая зависимость, электроэнцефалография, спектральный анализ, вызванные потенциалы.
1. ВВЕДЕНИЕ
Современная литература по вопросу специфического изменения характеристик мозгового электрогенеза при аддиктивных расстройствах исчисляется тысячами наименований. В интересах практического использования этих данных в нейрофизиологической диагностике, превенции и психотерапии (нейробиоуправление) зависимостей необходимо сформулировать на основании имеющихся данных обобщенную минимально противоречивую картину феноменов ЭЭГ, ассоциированных с аддикциями.
К сожалению, сегодня не существует русскоязычных обзоров, исчерпывающих вопрос. Близка к воплощению этой цели переводная работа Вальтера [1, с. 252-275], в которой предложена интересная нейрофизиологическая схема аддик-тивного расстройства и дан обзор нейровизуали-зационных исследований болезней зависимости. Однако в ней не рассматриваются публикации, основанные на ЭЭГ. Обширная глава Бауэра [10], специально посвященная этой теме, уже несколько устарела. А хорошо дополняющая ее обзорная статья Цебэллоса, Бауэра и Хьюстона [15], на наш взгляд, упускает из рассмотрения ряд значимых публикаций. Интересна работа Сохадзе, Кэннона и Трудо [80]. Авторы, рассматривая тему нейро-биоуправления при химических аддикциях, начинают издалека, с обзора работ об ЭЭГ-коррелятах химической зависимости. Однако из-за попытки
авторов охватить как можно больше смежных областей статья получилась мозаичной, и каждой части было уделено не так много внимания. Из всех упомянутых выше работ (которые мы считаем достаточно качественными и рекомендуем желающим глубже погрузиться в тему) на русский язык переведена только книга Вальтера. Таким образом, создание полного и современного русскоязычного обзора остается актуальной задачей.
Отбор статей проводился на основании результата поиска в базах данных e-library, PubMed, EBSCO и Springer. Использованы запросы с сочетанием в реферате статьи ключевых слов "EEG" или "ERP" с "addiction", "substance abuse" и обозначениями конкретных видов зависимости "alcohol", "cocaine" и т.д. (в e-library - русскоязычные аналоги). После этого "вручную" отсеяны случайно работы, выполненные на животных, большинство публикаций, основанных на представлении единичного случая. Также исключены статьи о генетической предрасположенности к химической зависимости, о действии наркотических препаратов на плод и его отдаленных последствиях, о влиянии этих веществ на ЭЭГ во время сна и на возникновение судорожной электрической активности. Не рассматривались публикации, посвященные изменениям ЭЭГ в результате немедикаментозной терапии зависимостей, и ряд работ по взаимодействию наркотических и ненаркотических веществ. Наконец, в этот обзор не вошли данные статей, в которых описываются
эффекты психоделических наркотиков, седатив-ных и снотворных препаратов, ненаркотических анальгетиков, кофе и бетеля, как и публикаций, связанных с рассмотрением нехимических ("процессуальных") зависимостей.
Оставшиеся работы могут быть поделены на несколько классов в зависимости от критериев классификации. Согласно этим критериям и структурирован наш обзор.
1. По теме: эффект однократного приема, изменения в результате формирования зависимости (в том числе крэйвинг, толерантность) и установления трезвости, ЭЭГ-корреляты "двойного диагноза" (в качестве второго обычно рассматриваются депрессии или антисоциальное личностное расстройство);
2. По техникам измерения: визуальный анализ, кЭЭГ (спектральный и когерентный анализ), нелинейный анализ, ВП и ВО.
3. По аддиктивному агенту.
2. ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ АДДИКЦИЯХ
2.1. Алкоголь. Енох, Уайт и др. в своей работе рассматривают в качестве основных ЭЭГ-призна-ков алкоголизма пониженную мощность а-ритма и ослабление сенсорных ВП Р300 [26]. Но результаты исследований специфики спектра ЭЭГ зависимых от алкоголя видятся неоднозначными, а порой и противоречивыми. Так, в работе Коста и Бауэра на роль отличительного признака выдвигается усиление Р-активности [19]. Однако было показано, что злоупотребляющие алкоголем студенты отличаются от умеренно пьющих большей синхронизацией 0- и у-ритма как в состоянии покоя, так и при когнитивной нагрузке [24]. А деток-сицированные алкоголики, участники программы поддержки, имели меньшую мощность в полосах 8 и а-1 и большую - в в, чем представители подобранной по полу и возрасту контрольной группы. Более того, сила этих изменений была связана с риском рецидива [73]. Результаты перечисленных выше работ, однако, следует воспринимать как ориентировочные - в первую очередь, из-за малых выборок.
В контролируемом исследовании показано, что лица, злоупотребляющие алкоголем, демонстрируют повышенную мощность ЭЭГ во всех диапазонах. Авторы работы полагают, что эта особенность связана с личностными чертами, предрасполагающими к алкоголизму, в то время как сниженные амплитуды, регистрируемые мно-
гими другими исследователями, - следствие ал-коголизаций [28]. Брюин, Стэм и др. сопоставили количество алкоголя, принимаемого здоровыми людьми, с особенностями их ЭЭГ (в спокойном состоянии и при представлении образов). Лица, "позволяющие себе" больше, вне зависимости от их пола, утрачивали латерализацию синхронизации в диапазонах а и в-1 (8-20 Гц). Кроме того, мужчины, отнесенные к группам умеренной и сильной алкоголизации, имели меньшую синхронизацию в в-2-полосе (20-30 Гц) [25].
М. Рангасвами, Б. Поржец и др. представили обстоятельное исследование мощностных характеристик ЭЭГ алкоголиков в 0- и в-диапазоне (0 = 3-7 Гц; в-1 = 12.5-16 Гц; в-2 = 16.5-20 Гц; в-3 = 20.5-28 Гц). Абсолютная мощность 0 у ад-диктов была повышена по всему скальпу, особенно в теменных и центральных (только у мужчин) отведениях. У мужчин-алкоголиков, кроме того, были усилены в-1-2-активность по всему скальпу, особенно в центральной области, и в-3-актив-ность в лобной области. У женщин, зависимых от алкоголя, подъем в-активности был статистически недостоверным. Авторы интерпретируют эти данные в контексте изменения баланса возбуждения и торможения [67, 68]. Группа в составе Хэй-дена, Вигэнда и др., задействовав значительные выборки, исследовала асимметрию а-активности у алкоголиков. В ЭЭГ, записанной в состоянии покоя, у этих аддиктов отмечалось преобладание активации в правом полушарии (в лобных долях) [40].
В другой внушительной работе авторства Свидерской, Бутневой и др. зависимые от алкоголя отличались от здоровых людей меньшей мощностью ЭЭГ в диапазонах 0-4.5 Гц (8) и 1112.25 Гц, преимущественно в ТРО, и сниженной когерентностью в диапазоне 9.75-11Гц для всего скальпа и в диапазоне 8.25-9.75 Гц в затылочной области. Напротив, повышение мощности ЭЭГ у алкоголиков отмечено в полосе 7.259.75 Гц (а-1) по всему скальпу, а когерентности -8.25-9.75 Гц, 13.5-14.75 Гц по всему скальпу, 14.75-18.75 Гц, 22.5-24 Гц, 27-30 Гц в лобных отведениях и 12.25-13.5 Гц, 17.25-18.75 Гц -в теменных [4].
Глазкова и Свидерская получили убедительные доказательства половых различий в отношении изменений ЭЭГ при хроническом алкоголизме. В группе зависимых от алкоголя мужчины сильнее отличались от женщин по данным спектрального и когерентного анализа ЭЭГ. Для мужчин-алкоголиков была характерна сравнительно более высокая мощность ЭЭГ в некоторых диапазонах
Контрольная группа Группа зависимых от алкоголя Неверные ответы
Ре Бе Бс
т ---= Верные ответы ■ = Группа зависимых от алкоголя
начало — _ Неверные ответы ■ - Контрольная группа
реакции г г'
Рис. 1. Усреднённые графики ВП в контрольной и экспериментальной группе (зависимых от алкоголя). Справа сравниваются графики ВП для ошибочного ответа у здоровых людей и алкоголиков. По: Schellekens A.F.A., de Bruin E.A., van Lankveld C.A.A. et al. Alcohol Dependence and Anxiety Increase Error-Related Brain Activity // Addiction. 2010. V. 105. № 11. P. 1931.
Р-полосы (ср. выше описание работы М. Рангас-вами, Б. Поржец и др., 2002 [68]), для женщин -большие мощность и когерентность S-активности и когерентность в одном из диапазонов внутри а. Эти особенности, согласно авторам, ответственны за ставшую притчей во языцех особую тяжесть и "злокачественность" женского алкоголизма [2].
Целый ряд работ посвящен связи алкоголизма и характеристик ВП. Показано, что у лиц с анамнезом, отягощенным по алкогольной зависимости, нарушается компонент N400 семантического ВП в задаче на определение слов-антонимов [15]. Также подтверждено ослабление P3 у алкоголиков, получивших задание сравнивать стимул с эталоном. При выполнении испытуемыми простых задач амплитуда P3 оказалась негативно связана с количеством употребляемого алкоголя [38]. Зависимые от алкоголя продемонстрировали более контрастное увеличение мощности 0-ос-цилляций при ожидании сигнала (в сравнении со спокойным состоянием) [6]. Что касается MMN, различия по каким-либо из параметров этого ВП между здоровыми людьми и алкоголиками не обнаружены [31].
Серия публикаций по проблеме специфики ВП у лиц, страдающих алкоголизмом, направлена на поиск компенсаторной ЭЭГ-активности, позволяющей им нормализовать когнитивную деятельность. Алкоголики, как оказалось, способны выполнять задачи на внимание практически на уровне здоровых людей, однак
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.