Развитие депрессивных состояний сопровождается нарушениями структуры всех частотных диапазонов ЭЭГ. В большей степени эти изменения касаются основного ритма ЭЭГ — альфа-ритма [1, 5, 7, 10, 11, 18-20, 23].
Альфа-ритм — ритмические колебания с частотой 8-14 Гц и средней амплитудой 30-70 мкВ регистрируются преимущественно в затылочных областях при закрытых глазах в состоянии спокойного бодрствования и максимально возможном расслаблении мышц. Ритм блокируется световой стимуляцией, концентрацией внимания и умственными нагрузками [2, 6, 9, 14, 15]. Согласно современным представлениям, генерация альфа-ритма связана с реверберацией импульсной активности по интеркортикальным и таламо-кортикальными нейронным сетям, а выраженность его обуславливает синхронизацию функциональной активности различных мозговых систем и, в частности, определяет связь получаемой информации от афферентной системы организма к механизмам оперативной памяти, регулируя адаптационные процессы. Альфа-диапазон при депрессиях может значительно усиливаться или редуцироваться, меняется и пространственное распределение ритма [3, 4, 16, 17]. Изменения альфа-активности при депрессиях зависят от клинической картины заболевания. Так, повышение индекса альфа-ритма характерно для больных с «большой депрессией», а его снижение — при десинхронизированном типе ЭЭГ при дистимических расстройствах [24]. Ряд исследователей связывают особенности изменения альфа-активности с доминированием тоскливого, тревожного или апатического аффекта [8, 12, 13], подтверждая тем самым общепринятое положение о связи структуры ЭЭГ с функциональной активностью корковых зон. Поскольку клиническая картина при депрессии на протяжении дня меняется, то и характеристика альфа-ритма у больных не может оставаться неизменной. Однако этот вопрос требует уточнения.
Цель данной работы состояла в выявлении особенностей альфа-активности ЭЭГ в утренние и вечерние часы у больных эндогенными депрессиями.
Что такое депрессия альфа-ритма?
Электроэнцефалография (ЭЭГ) показывает альфа-ритм как ритмичную волну в отделах коры с частотой диапазона 8-12 Гц. В отличие от других частот, имеет эта волна необычную синусоидальную, более гладкую форму. С физиологический точки зрения это означает, насколько бездействует зрительная система головного мозга, психологической — является своеобразным соединением сознания человека с подсознанием.
https://www.instagram.com/p/BxOnQ64npWj/
Альфа-ритм часто ассоциируется с заторможенной активацией головного мозга. Чем больше размах колебания показателя, тем меньше работает мозг в той области, где он был зафиксирован. Индекс имеет более четкие показатели при исследовании затылочной и теменной областей, а также задней стенки виска.
Депрессией является замена альфа на бета-ритм.
Значение альфа-ритма для человека
Для человека нормальная работа альфа-ритма крайне важна, т.к. отвечает за следующие действия мозга:
- анализ полученной в течение суток информации;
- активация парасимпатической нервной системы для восстановления ресурсов организма;
- нормальное мозговое кровообращение;
- стабилизация лимбической системы;
- нормализация посттравматического синдрома вследствие стрессовой ситуации.
Нарушение в работе альфа-ритма может привести к алкогольной или наркотической зависимости. Также это расстройство вызывает чрезмерное употребление пищи и булимию, т.к. происходит сбой в нормализации базовых потребностей организма.
Бывает и неполная депрессия, что провоцирует сбои в сердечно-сосудистой системе человека. Неполная депрессия приводит к большому количеству негативных мыслей и зацикливании человека на каких-то проблемах.
Материал и методы
Обследовали 18 больных эндогенными депрессиями. Диагноз заболевания по МКБ-10 определялся рубриками F31.3, F31.4, F32.0, F32.1, F32.2, F33.0, F33.1 и F33.2. Среди пациентов было 9 женщин и 9 мужчин в возрасте от 24 до 52 лет (средний — 31,2±2,4 года). Длительность заболевания составляла от 2 до 10 лет (средняя 7,8±1,7 года).
У 9 пациентов тип течения заболевания квалифицировался как рекуррентный депрессивный, у 9 — как биполярный. Количество перенесенных аффективных фаз, включая последнюю, колебалось от 2 до 10 (в среднем 4,1±1,3).
В структуре депрессивного состояния в период обследования доминировали тоскливый, тревожный и, реже, апатический аффекты. В подавляющем большинстве случаев имело место сочетание основных элементарных аффектов с доминированием одного из них. Тяжесть депрессии по шкале Гамильтона (НАМ-D) составляла 19-23 балла [22].
Исследование проведено при поступлении больных в стационар в весенний период.
По опроснику латеральных признаков [21] в группу испытуемых отбирались правши.
ЭЭГ регистрировали с помощью аппаратно-программного комплекса для топографического картирования электрической активности мозга НЕЙРО-КМ (Россия) с полосой пропускания от 0 до 40 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), передневисочных (F7, F8), средневисочных (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. Характеристики и топографическое распределение ритмов ЭЭГ определяли с помощью спектрального анализа ЭЭГ методом быстрого преобразования Фурье с усреднением не менее 30 эпох по 2 сек с последующим картированием по системе BRAINSYS (Россия). Проводили спектральный и когерентный анализы ЭЭГ. Величину когерентности (КОГ) по альфа-диапазону вычисляли между всеми 14 отведениями корковых областей. Определяли величину средней КОГ каждой области со всеми остальными корковыми зонами — показателя выбранной зоны в интегративной деятельности мозга. Регистрацию ЭЭГ проводили на свободном от медикаментозной терапии фоне — до начала терапии или спустя 5-7 сут после отмены психотропных средств при условии стабилизации болезненного состояния и исчезновения очевидных вегетативных и других проявлений «синдрома отмены».
Запись ЭЭГ каждому больному осуществляли в течение дня дважды: в утренние часы (с 8 до 10) и вечерние (с 17 до 19), а затем проводили попарный сравнительный анализ ЭЭГ этих записей.
Возможные причины
Признаками патологических изменений в колебаниях данного индекса у взрослого пациента являются:
- асимметрия полушарий мозга человека более чем на 30%;
- нарушение показателей синусоидой волны;
- дельта и тета-ритмы;
- неустойчивые параметры.
Во время исследования ЭЭГ в области лба при открывании глаз должны четко выявляться колебания, а закрытии — исчезать. Если это не происходит, то имеется большая вероятность того, что в этом месте есть травма. Явная асимметрия полушарий может быть признаком рака мозга или различных поражений в результате инфаркта или инсульта.
Также эти показатели могут указывать на изменение мозга в результате травмы. Если сбой наблюдается у детей, это может быть признаком какой-то психической патологии. Определить колебания у детей более трудно, т.к. маленький ребенок не может по команде закрывать или открывать глаза.
Нарушение является признаком наличия эпилептического поражения мозга, наркотической зависимости, тяжелых отклонений полушарий органа, гипертонии. Высокие колебания свидетельствуют о том, что у пациента может быть олигофрения.
Результаты и обсуждение
Данные визуального и спектрального анализов ЭЭГ
Наиболее выраженные изменения фоновой ЭЭГ, как в утреннее, так и в вечернее время отмечались в виде двух вариантов: низкоамплитудной дизритмии (в 22,2%) и усиления синхронизации в альфа-диапазоне (в 61,1%). В первом случае отмечалась редукция альфа-ритма, сглаженность регионарных различий по альфа-индексу, снижение амплитуды биоэлектрической активности, усиление диффузной медленноволновой активности. Во втором варианте нарушений наблюдалось наличие билатеральных вспышек альфа- и тета-волн, возникающих синхронно во всех областях и указывающих на явления ирритации на уровне стволовых структур мозга. Характерной особенностью альфа-ритма при развитии эндогенных депрессивных расстройств вне зависимости от времени суток явились слабая выраженность или полное отсутствие модуляции в веретёна.
Наиболее высокие показатели спектральной мощности (СМ) альфа-ритма в отдельных корковых зонах наблюдались в утреннее время, а диапазон значений варьировал от 87,1 до 24,4 мкВ2. В вечерние часы значения СМ были ниже и варьировали в диапазоне от 69,6 до15,6 мкВ2. На рис. 1 показана утренне-вечерняя динамика альфа-ритма.
Рисунок 1. Сравнительный анализ СМ альфа-ритма по отдельным корковым зонам у пациентов с эндогенной депрессией в утренние и вечерние часы. По оси абсцисс — отведения; С/СП — среднее значение СМ по всем корковым зонам; по оси ординат — СМ . Во всех корковых зонах (кроме средне- и задневисочных справа) СМ утром выше, чем вечером. Наибольшие различия наблюдались в затылочных областях.
Как утренние, так и вечерние записи при эндогенных депрессивных расстройствах характеризовались переходом модального значения частоты альфа-ритма в более низкий диапазон — 9-10 Гц (против 10-11 Гц у здоровых испытуемых), что отражает адаптацию корковой ритмики на функционирование в более энергосберегающих режимах. Замедление альфа-ритма более характерно для утренних записей ЭЭГ. На рис. 2 показана структура альфа-ритма в виде средней величины спектральной плотности (СП) по всем корковым областям в утренние и вечерние часы.
Рисунок 2. Средняя величина спектральной плотности (ось ординат) по всем корковым зонам у пациентов с эндогенной депрессией в утренние и вечерние часы. Здесь и на рис. 4: * — p<0,05 по сравнению с вечером. СП полос 8-12 Гц альфа-ритма в утренние часы выше по сравнению с вечером.
Несмотря на то что в группу исследования включались только правши, при картировании групповых спектральных характеристик ЭЭГ фокус альфа-ритма был нечетко обозначен в правой затылочной области, а в отдельных случаях выявлялся в затылочной области левого полушария. Более выраженные изменения топики альфа-ритма по сравнению с «нормой» наблюдались в утренние часы.
Межполушарный баланс генерации максимальной альфа-активности у больных изменялся на протяжении дня. Эти данные представлены в таблице.
Утром значения СМ в левой и правой затылочных областях были почти равны — в левой затылочной области СП 82,6 мкВ2, а в симметричной зоне правого полушария 85,5 мкВ2, что отражает нивелирование межполушарной асимметрии.
В вечерние часы более высокий индекс регистрировался в правой затылочной зоне — 72,7 мкВ2, а слева — 57,0 мкВ2, т.е. фокус альфа-ритма в затылочной зоне справа отражает нормализацию функционального баланса. Соотношения такого же типа прослеживались как в отдельных корковых зонах, так и в целом по полушариям.
У больных отмечался большой диапазон разброса средней частоты альфа-ритма по отдельным корковым областям, особенно в утренних записях ЭЭГ. Диапазон вариабельности этого параметра утром от 8,7 до 10,1 Гц, вечером от 9,4 до 10,2 Гц. Максимальные величины показателя на протяжении дня определялись в правой затылочной области.
Следовательно, у больных эндогенными депрессиями в утренние часы по сравнению с вечерними более выражена генерализованная по всем корковым зонам альфа-активность с менее четко обозначенным фокусом в правой затылочной области. При этом отмечается замедление альфа-ритма, о чем свидетельствуют структура и показатель средней частоты альфа-ритма, отражая снижение функциональной активности корковых зон.
Данные когерентного анализа ЭЭГ
У пациентов с эндогенной депрессией при сравнительном анализе средних значений КОГ альфа-ритма по отдельным корковым зонам (рис. 3) в утренние часы по сравнению с вечерними записями выявлены более высокие значения КОГ в теменно-центральных областях обоих полушарий, а также в передне- и средневисочных зонах справа.
Рисунок 3. Разность средней КОГ утро-вечер (ось ординат) по отдельным корковым зонам в альфа-диапазоне у пациентов с эндогенной депрессией. В затылочных и задневисочных областях показатели КОГ утром ниже, чем вечером. Эти данные отражают усиление функционального напряжения в утренние часы корковых зон проекции верхнестволовых структур, включая диэнцефальный уровень, а также правосторонних височных областей, имеющих более тесные связи со стволовыми структурами мозга. Участие в интегративной деятельности мозга областей с максимально выраженной альфа-активностью (затылочных и задневисочных) в утренние часы ниже, чем в вечерние часы. Гиперактивация указанных выше зон в утренние часы определяла более высокие значения КОГ в утренние часы как по всему альфа-диапазону, так и по отдельным частотным полосам. На рис. 4 представлена однонаправленная динамика — более высокие значения КОГ утром по сравнению с вечером.
Рисунок 4. Сравнительный анализ средней КОГ по всем корковым зонам в отдельных частотных полосах альфа-диапазона у пациентов с эндогенной депрессией в утренние и вечерние часы. * — p<0,05. При этом более значимые (р<0,05) различия между утренними и вечерними записями ЭЭГ зарегистрированы у верхней границы альфа-диапазона 13-14 Гц, а наименьшие у нижней — 8-9 Гц.
Как для утренних, так и вечерних записей отмечена определенная закономерность, которую можно описать в форме параболы, выражающаяся в уменьшении КОГ с повышением частоты в континууме от 8 до 12 Гц с дальнейшим ее приростом в полосе 13-14 Гц. Наименьшие значения КОГ в утренних записях отмечены в 11-12 Гц диапазонах, вечерних — 12-13 Гц, а наибольшие, как в утренних, так и в вечерних записях, — по полосе 8-9 Гц. С теоретической точки зрения интересен спад когерентности в 11-13 Гц диапазоне, формирующий нижнюю точку параболы и как бы расщепляющий когерентность альфа-спектра на два пика 8-9 и 13-14 Гц, характеризующихся относительно более высокими значениями КОГ. Подобное расщепление альфа-спектра на низко- и высокочастотные составляющие отражает генетическую разнородность ритмов, входящих в альфа-диапазон. Так, активность 8-10 Гц более специфична для резонансных колебаний таламо-кортикальных петель, а 12-14 Гц является «типичной» для пейсмекеров миндалины и гипокампа. Такого типа «расщепление» описано при проведении спектрального анализа ЭЭГ при различных состояниях [2]. Кроме того, отсутствие мономодального пика когерентных характеристик ЭЭГ у больных указывает на рассогласованность интегративных процессов мозга, возникающих при развитии депрессивных состояний и разрушающих единую систему переработки информации.
Как в утренние, так и вечерние часы у пациентов с эндогенными депрессивными расстройствами средняя КОГ правого полушария альфа-ритма была выше средней КОГ левого полушария. Однако выраженность межполушарной асимметрии утром и вечером была принципиально различной. При анализе утренних записей ЭЭГ наиболее выраженные различия тонуса правого и левого полушарий зарегистрированы по полосе 8-10 Гц, наименее выраженные в 10-13 Гц. Вечером изменения межполушарного баланса характеризовались более значимыми различиями по высокочастотной составляющей альфа-спектра 12-14 Гц, а менее значимыми по низкочастотной 8-11 Гц.
Наименьшие в течение дня значения КОГ зарегистрированы вечером по левой гемисфере в диапазоне 12-13 Гц, наибольшие — утром по правой гемисфере в диапазоне 8-9 Гц.
Анализ КОГ межполушарного баланса в течение дня показал, что в утренние часы по сравнению с вечерними изменения не однотипны в разных частотных полосах. На рис. 5 представлена разность средней КОГ между утренними и вечерними записями.
Рисунок 5. Разность значений средней КОГ (ось ординат) утро-вечер в альфа-диапазоне у пациентов с эндогенной депрессией. * — p<0,05. Отклонения столбцов диаграммы от изолинии вверх по всем частотным полосам альфа-ритма показывают, что значения когерентности более высокие в утренние часы по сравнению с вечерними. При этом для полосы 13-14 Гц изменениям когерентности как по левому, так и по правому полушарию соответствует р<0,05. В диапазонах 8-12 Гц в течение дня более динамично правое полушарие, а в полосе 12-14 Гц — левая гемисфера. Эта мозаичность изменений (в низких частотных полосах наибольшая динамика значений КОГ в правом полушарии, в более высоких частотах — в левом), вероятно, обусловлена генетической разнородностью ритмов, входящих в альфа-диапазон с актуализацией у пациентов с эндогенной депрессией, по меньшей мере двух относительно автономных водителей ритма.
Полученные в настоящем исследовании данные свидетельствуют о том, что хронобиологические механизмы развития депрессий являются одним из фундаментальных компонентов патогенеза депрессивных состояний, проявляющихся значимыми нейрофизиологическими и клиническими признаками, требующими учета при диагностике и в процессе терапии, т.е. они позволяют совершенствовать лечебный процесс, прежде всего с позиций хронотерапии. Повышение эффективности терапии в данном случае сводится к оптимизации времени приема антидепрессивных препаратов на основании расчета времени, необходимого для создания в нужный момент максимальной концентрации лекарства в плазме крови. Воздействие в первую очередь именно на дневные фазы основных циркадианных ритмов может способствовать быстрейшему выходу из состояния патологического десинхроноза.
Что делать?
Сейчас существует большое количество методов лечения нарушения:
- медикаментозное;
- светотерапия;
- психотерапия.
БОС-терапия достаточно распространена и представляет собой постоянный мониторинг во времени физиологических показателей организма. В течение лечебного курса происходит корректировка физиологических показателей, например работы мышечной системы, циркуляции крови, мозговой активности. Данное лечение позволяет людям справиться со страхами, паническими атаками, чрезмерным напряжением мышц.
Применяется такой метод чаще всего при головных болях, кривошее спастической формы, заикании, постоянно трясущихся руках, высоком артериальном давлении, импотенции, вызванной психологической проблемой, эпилепсии.
Нормы показателей ритмов на ЭЭГ
По результатам ЭЭГ врач делает заключение, исходя из которого, больному будет поставлен диагноз и определена стратегия лечения. При этом принимаются во внимание индивидуальные особенности организма – возраст, наличие хронических заболеваний и т.д. Отклонения показателей мозговой деятельности могут свидетельствовать о заболевании.
Нормы и нарушения альфа-ритма
Это колебания, частота которых в норме варьирует в пределах от 8 Гц до14 Гц, а максимум амплитуды ограничивается 100 мкВ. К признакам патологических изменений альфа-ритма относят:
- его стабильную фиксацию в лобных зонах черепной коробки;
- слишком большую разницу колебаний между полушариями (свыше трети);
- нарушенную синусоидальность сигнала, искажение волновой структуры;
- высокую степень частотного разброса;
- падение амплитуды ниже 25 мкВ либо возрастание свыше 95 мкВ.
Перечисленные нарушения свидетельствуют об асимметрии полушарий, которая может оказаться симптомом наличия опухоли, кровоизлияния, инсульта или другой патологии мозга, локализованной в одном полушарии. Превышение частотной нормы – признак травмы черепа или мозговой ткани.
Нормы и нарушения бета-ритма
На сегодняшний день нормальными показателями принято считать колебания от 3 мкВ до 5 мкВ, которая фиксируется в обоих полушариях мозга. Чересчур высокая амплитуда бета-ритмов может говорить о сотрясении мозга. Так называемые короткие веретена на ЭЭГ – признак заболевания энцефалитом. Если длительность и частота веретен возрастают, это является признаком воспаления тканей мозга.
Для детского возраста бета-ритмы, частота которых стабилизирована в пределах 15-16 Гц, а амплитуда лежит между 40 мкВ и 50 мкВ, считаются признаком патологии. Особенно настораживает врача локализация колебаний в передней либо центральной зоне мозга. В этом случае можно говорить о возможности задержек в умственном развитии младенца.
Нормы и нарушения дельта- и тэта-ритмов
Врачи могут заподозрить функциональное расстройство мозга, если амплитуда дельта и тэта-ритмов увеличена более чем до 45 мкВ, и это увеличение носит постоянный характер. Если такая картина наблюдается для всех долей мозга, с большой долей вероятности, можно говорить о тяжёлом поражении нервной системы.
Чрезмерно высокая амплитуда дельта-колебаний нередко служит симптомом развития опухоли. Рост показателей тэта и дельта, локализованный для затылочной части мозга, являются тревожным признаком, когда фиксируются у ребёнка: это может говорить о задержке его развития, заторможенной психике и даже о нарушениях кровообращения мозга.
Критерии патологии при оценке α-ритма
Нарушения функционального или морфологического характера в первую очередь сказываются на параметрах α-ритма.
- Постоянное наличие α-ритма (индекс >50%) в лобных отделах мозга при биполярной регистрации с электродов, наложенных с малыми межэлектродными расстояниями (рис. 2; 3).
- Амплитудная межполушарная асимметрия >30% (рис. 4).
- Частотная асимметрия >1 колебаний/с (рис. 5).
- Нарушение образа: нарушение синусоидальности волн, отсутствие модуляции, появление пароксизмального ритма (рис. 4, 6, 7). Наличие аркообразного α-ритма (рис. 6, 7).
- Изменения количественных параметров, отсутствие стабильности по частоте, снижение амплитуды <20 мкВ или повышение >90 мкВ, снижение индекса α-ритма <50% вплоть до его полного отсутствия (рис. 5).
Рис. 2. Мужчина, 45 лет. Киста правой височной области.
На электроэнцефалограмме отмечаются постоянное наличие α-ритма (индекс >50%) в лобных отделах мозга, отсутствие модуляции, появление пароксизмального α-ритма, нарушение синусоидальности волн (А — монополярный монтаж; Б — продольный биполярный монтаж)
Рис. 3. Женщина, 60 лет. Панические атаки, резкая смена настроения.
На электроэнцефалограмме отмечаются амплитудная межполушарная асимметрия α-ритма >30%, снижение зональных различий, нарушение синусоидальности, наличие пароксизмальных α-волн
Рис. 4. Мужчина, 16 лет. Киста правой передней области.
На электроэнцефалограмме отмечаются амплитудная межполушарная асимметрия α-ритма >30%, отсутствие модуляции, появление пароксизмальных α-волн
Рис. 5. Мальчик, 12 лет. Абсансы.
На электроэнцефалограмме отмечаются отсутствие стабильности по частоте, частотная асимметрия α-ритма >1 колебания/с, отсутствие модуляции, нарушение синусоидальности волн, повышение амплитуды >90 мкВ
Рис. 6. Женщина, 23 года. Киста правой передней области.
На электроэцефалограмме отмечаются постоянное наличие α-ритма в лобно-центрально-теменных отделах мозга, отсутствие модуляции, появление аркообразного α-ритма
Рис. 7. Женщина, 63 года.
Жалобы на сильные головные боли и подъем артериального давления. При электроэнцефалограмме отмечаются наличие аркообразного α-ритма в затылочных отделах мозга и отсутствие модуляции. При ультразвуковой допплерографии выявлено нарушение кровообращения в бассейне среднемозговой артерии слева
