Диссертация (1144826), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Паттерны КФ и скоростисоответствуют приведённому выше описанию типичного случая– узор КФ вездесамый мозаичный, дробный, а узор скорости везде куполообразный (рисунок56.А,Б). По нашему мнению, 8 среднегрупповых паттернов основного параметраКФ логичнее всего могут быть расположены, как показано на рисунке 56.А.251252Рисунок 56 – Топография 3-х параметров движущейся волны ЭЭГ у 4-хгрупп обследованных пациентов в двух исследованных состояниях(среднегрупповые данные)252253Для всех них является типичным увеличение сложности и контрастностиузора в лобной области в виде характерной «розетки» вокруг лобного фокуса.
Приэтом интенсивность рисунка КФ увеличивается на рисунке 56.А слева направо, т.е.от группы «Кора» к группе «Ствол». Эта розетка ассоциируется с динамикойдвижущейся волны ЭЭГ, описанной в предыдущем разделе (см. 3.3) - постоянныйузор КФ в лобной области и корреляция его контрастности с успешностью винтеллектуальных тестах. Напрашивается предположение, что максимальнаяактивация и тонус коры отражаются именно в контрастности узора параметра КФв соответствующем регионе.Среднегрупповыепаттерныдвухдругихпараметров,расположенныеаналогично КФ (рисунок 56.Б,В), на наш взгляд, хотя и не прямо, носоответствуют этой классификации.Количество синего и зелёного цвета нарисунке 56.Б и рисунке 56.В слева направо убывает, а количество красного цветавозрастает, т.е.
тонус в данном случае, очевидно, отражается не контрастностьюузора, а цветом, как таковым.Таким образом, по предложенной интерпретации, наименьший тонус иуровень активации характерен для группы «Кора», а наибольший для группы«Ствол».Следует добавить, что в топографии лабильности направления волны(рисунок 56.В) прежде всего обращает на себя внимание везде одинаковаямежполушарная асимметрия.
Она значительно больше, чем у двух другихпараметров – особенно в лобной области. В правой лобной области имеетсязелёный «очаг стабильности». В целом в паттернах лабильности на рисунке 54.В ирисунке 56.В (и в некоторых паттернах скорости) явно просматривается диагональот левых передних областей к правым задним, описанная в предыдущих разделах.Если сравнивать визуально два исследованных состояния - покой призакрытых и при открытых глазах (ЗГ и ОГ на рисунке 56), то явных отличий невидно. Мы сопоставили их при помощи критерия Вилкоксона в среднем для всех64-х пациентов – см.
рисунок 57. Этот анализ, на наш взгляд, даёт информацию офизиологическом смысле и соотношении 3-х использованных статистик.253254А – динамика выраженности фокуса; Б – динамика скорости волны (обратна фазовому сдвигу); В – динамика лабильности направлений.Цветом показаны значимые изменения. Внутри цветных областей дополнительно обведены зоны с самыми большими изменениями.Числа показывают величину изменения (со своим знаком – прирост, или снижение)Рисунок 57 – Изменение топографии параметров движущейся волны ЭЭГ при открывании глаз254255Прежде всего, обращает внимание, что динамика основного параметра КФтоже оказалась мозаичной, как и узоры в каждом из состояний отдельно. КФрезко вырос в локальной затылочной области, в районе зрительной коры, иуменьшился в локальном пункте на лбу (рисунок 57.А).В других зонахдинамика причудливо варьировала от точки к точке, причём асимметрично.
Вправом полушарии наблюдался преимущественно рост КФ в полосе,включавшей слуховую височную область и так называемый «заднийассоциативный центр» - стык теменной, височной и затылочной долей в районеотведения P4 и T6 (пункты 41 и 49 на рисунке 46.В). Слева имело местопреимущественно уменьшение КФ пообеим сторонам аналогичнойпродольной полосы – рисунок 57.А.Динамика скорости волны была гораздо проще: скорость в передней частиголовы уменьшилась (фазовые сдвиги выросли), а в задней части головы –возросла (сдвиги уменьшились). Эту динамику можно охарактеризовать какболее генерализованную по сравнению с КФ. При этом описанные изменениябыли сцеплены друг с другом.
Чем больше у данного человека рост скоростисзади, тем больше у него падение скорости спереди (p<0.01).Эта корреляция вновь ассоциируется с противопоставлением лба изатылка, а также с активацией зрительных затылочных зон при открыванииглаз. Интересно, что описанная динамика вновь оказалась диагональной - болеезначительные изменения наблюдаются справа-сзади и слева-спереди (см.обведенные регионы на рисунке 57.Б).Изменения лабильности направления волны оказались самыми простыми– лабильность при открывании глаз повсюду значимо выросла, кроме точки 42– рисунок 57.В.
Таким образом, показатель лабильности оказался наименеемозаичным, т.е. самым генерализованным критерием активации из всех 3-хпараметров движущейся волны. Ставшая уже привычной диагональнаяасимметрия проявляется в величине динамики и в корреляции лабильности сдругими параметрами.
На рисунке 57.В обведены две области, в которыхдинамика при открывании глаз наиболее значительна, и в которых лабильность255256значимо положительно коррелирует с выраженностью фокуса КФ (в другихточках не коррелирует). Эти две области расположены по диагонали другпротив друга – слева и справа-сзади – рисунок 57.В.На основании описанного анализа, можно предположить, что локальныезначения коэффициента выраженности фокуса КФ, в большей степениопределяются видовой анатомией кортикальных связей и локальной структурой«кортикальнойциркуляции»воним.Высокийтонусприводиткконтрастированию узора КФ в соответствующей области.
Лабильностьнаправления волны, в основном, отражает общий тонус мозга. Скоростьдвижения волны занимает промежуточное положение по степени локальности.Опираясь на эту рабочую гипотезу, мы попытались вывести некийсовокупный коэффициент кортикальной активации из всех 3-х статистик. Заоснову взяты значения КФ, а скорость волны и лабильность направлениявыступают в качестве поправок, т.е. масштабирующих коэффициентов ссоответствующим знаком. Цветные мэппинги данного комбинированногопоказателя активации приведены на рисунке 58.На наш взгляд, здесь в целом повторяется вариационный ряд, приведённыйна рисунке 56.А, т.е.
общая активация нарастает слева направо от группы«Кора» к группе «Ствол». Однако, в отличие от чистого КФ, становится болеенаглядной разница между ЗГ и ОГ, а именно – при открывании глаз явнорастёт активация сзади и падает спереди. Это, очевидно, эффект скоростиволны. При этом (за счёт влияния лабильности направления) стала такжегораздо более заметна диагональная асимметрия – в передних областях синегобольше слева, а в задних областях красного больше справа. На рисунке 58активация отражается двояко - в количестве красного и жёлтого цвета и вувеличении контрастности узора.
На языке математики можно было бы сказать,чтоописанныйкомбинированныйкоэффициентразмерность» или «вложенность».256«имеетфрактальную257ЗГ – состояние покоя с закрытыми глазами; ОГ – состояние покоя с открытыми глазами; А- группа «Кора»; Б- группа «Норма»; В – группа«Таламус»; Г – группа «Ствол»Рисунок 58 – Цветная визуализация комбинированного коэффициента кортикальной активации, т.е. коэффициентавыраженности фокуса (КФ) c поправками на скорость и лабильность направления, усреднённых по 4-м группампациентов в двух состояниях (в условных единицах)2572583.4.3 Обсуждение результ атовКак уже отмечалось, важным аргументом в пользу того или другогомеханизма является наблюдаемая скорость распространения волн.
Имеются кактеоретические, так и экспериментальные численные оценки скорости волныпотенциала для случая физиологической координации, т.е. при взаимодействииклеток. Для цепей ближних короткоаксонных связей скорость альфа-волн внеокортексе должна составлять 4-20 м/с, а для дальних кортико-кортикальныхсвязей - 6-9 м/с [329, 401]. В модельных исследованиях, учитывающихсинаптические задержки в сложных сетях интернейронов, скорость движущейсяволны оценивается в несколько сантиметров в секунду [152, 153, 168], т.е. этоочень низкая скорость. В известном детальном исследовании Cooper и MundyCastle[196]сиспользованиемспиральногосканирующеготопоскопадвижущиеся волны альфа-ритма распространялись от затылка ко лбу со среднейскоростью 5 м/с, которая изменялась в интервале от 1 до 20 м/с.В настоящем исследовании скорость очень сильно варьирует – от 1 до 50м/с и далее до полной синфазности на больших площадях (рисунок.48,таблица.6).
При этом наблюдаются в том числе очень низкие значения скорости- главным образом для альфа- и тэта-ритмов. Пересчёт данных таблицы.6 дляальфа-ритма даёт нижнюю оценку скорости приблизительно 2.5 м/с, в среднемоколо 10 м/с. Численное соответствие с приведёнными выше литературнымиданными, на наш взгляд, хорошее. Логично предположить, что в нашемисследовании хотя бы часть измеренных фазовых сдвигов происходила из-зафизиологического распространения колебаний по коре.Моделифизическогонаведенияколебаний,впротивоположностьсказанному выше, предполагают скорости распространения потенциала напорядок более высокие - т.е.
не единицы, а десятки метров в секунду. В нашемисследовании есть совпадения и с этими данными. В ряде измеренийнаблюдаются как очень большие скорости движения волны потенциала (для258259полиритмии и быстрых колебаний), так и полная синфазность (мгновенноераспространение) – рисунок 48, таблица 6.Модели стоячих волн допускают практически мгновенное распространениепотенциала по поверхности коры [217, 251]. Кроме того, P.L. Nunez ссотрудниками показали, что основные свойства пространственно-временныхпаттернов ритмической электрической активности мозга человека могутопределяться стоячими волнами - феноменом, возникающим при сложениибегущих волн, распространяющихся в противоположных направлениях [329].Описанная вышепротивофазность лобных и затылочных волн – это тожефактически мгновенное распространение лоб-затылок, а измеряемые при этомлокальные фазовые сдвиги в обоих половинах головы сводимы к искажениямформы волн, т.е.