как мозг работает у шизофреника

Нейрофизиология шизофрении

Электроэнцефалография

Биоэлектрическая активность мозга, записанная с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ), является косвенным индикатором его функциональной активности. В частности, электрические импульсы, выявляемые при картировании ЭЭГ, могут многое сказать о характере переработки и хранения информации. Современные методы картирования позволяют выделить отдельные ритмы, изучить их мощность, особенности синхронизации и локализацию в различных областях мозга. Синхронизация при этом отражает способ, с помощью которого свойства объекта связываются в осознанно воспринимаемый образ. Она также характеризует функциональную интеграцию между областями мозга.

Современные исследования ЭЭГ позволяют сделать вывод, что ее особенности в первую очередь обусловлены синхронизированной, постсинаптической активностью коры головного мозга и таким образом отражают постсинаптические эффекты кортикально освобожденных нейротрансмиттеров.

Обычно ЭЭГ больного шизофренией отражает повышенную активность стволовых структур мозга, диффузные изменения активности нейронов его коры (Каменская В.М., 1966).

Биоэлектрическая активность мозга при шизофрении

​

Нейрофизиологические методы играют важную роль в диагностике шизофрении

Исследование биоэлектрической активности мозга больных шизофренией в состоянии покоя выявляет разнообразные, но слабо специфичные отклонения от нормы, которые, в первую очередь, свидетельствуют о дезинтеграции активности коры головного мозга.

К изменениям биоэлектрической активности мозга при шизофрении относят: снижение индекса альфа-активности, повышенную синхронизацию дельта и тетта-активности, особенно в лобных и височных областях коры мозга, увеличение количества бета-активности в левой височно-теменной области.

Эти данные отчасти соотносятся со снижением регионального кровотока в лобных отделах мозга, что позволяет говорить об ослаблении функциональной активности лобной коры при шизофрении или феномене «гипофронтальности».

В то же время в связи с большим количеством артефактов на электроэнцефалограмме больных шизофренией (движение глаз, мышечная активность и др.) следует осторожно интерпретировать выявляемые при этом исследовании изменения биоэлектрической активности мозга.

В свое время А.А. Вишневская и В.М. Каменская (1972) отмечали зависимость характеристик электроэнцефалограммы от типа течения шизофрении. У подростков с медленным, непрерывным типом течения шизофрении регистрировался альфа-ритм, измененный по форме и длительности. Наблюдались неритмичные медленные волны длинной 3-5 гц и амплитудой от 30 до 60 мкв. Медленная активность отмечалась диффузно, но наибольшая ее выраженность была зарегистрирована в теменных и лобно-теменных отведениях. Изменения биоэлектрической активности при непрерывном типе течения шизофрении носили стойкий характер. При остром начале заболевания, как правило, альфа-ритм отсутствовал. На этом фоне регистрировались медленные волны низкой амплитуды (20-30 мкв.). У некоторых больных отмечались редкие залпы пароксизмальной активности в виде медленных волн с амплитудой 50-100 мкв. После активной терапии эти изменения активности мозга быстро исчезали, при проведении функциональных проб регистрировались отчетливые реакции парадоксального типа.

По данным Н.В. Филиппова и В.Б. Вильянова (2006), общим для больных параноидной формой шизофрении можно считать повышение в фоновой ЭЭГ, по сравнению с «нормой», спектральной мощности дельта и тета-диапазонов и снижение альфа-ритма, выраженные в разной степени. Эти изменения могут отражать нарушение функциональной активности корково-подкорковых систем мозга, связанных с генерацией альфа-ритма. Бета-активность увеличена у больных шизофренией с позитивной симптоматикой (особенно в левом полушарии) и снижена при преобладании негативной симптоматики (особенно в правом полушарии). Индекс асимметрии (ИА) у больных с депрессивно-бредовой симптоматикой смещается в сторону левого полушария, что позволяет говорить о его гиперактивности. У пациентов с повышенным фоном настроения и у больных с онейроидной кататонией, напротив ИА смещается вправо. В процессе терапии значение ИА приближается к «норме». При непрерывно текущей шизофрении ИА достоверно отличается от нормы, проявляясь снижением биоэлектрической активности в альфа-диапазоне и появлением парадоксальной реакции — увеличениия бета-ритма в ответ на функциональные нагрузки. При этом подобные изменения носят достаточно стойкий характер.

Гамма-ритм

В последнее время электрофизиологи полагают, что большинство психических процессов связано с наиболее высокочастотным ритмом ЭЭГ — гамма-ритмом (30 — 40 Гц и выше). Считается, что высокочастотный гамма-ритм, выявляющийся с помощью нейрофизиологических исследований и возникающий синхронно в различных областях мозга при определенном уровне функционирования систем нейромедиаторных лежит в основе когнитивных процессов.

Гамма — ритм является отражением образования и развития взаимосвязанных нейронных ансамблей, играющих важную роль в когнитивных процессах.

При шизофрении локализация максимума гамма-активности заметно отличается от нормы. Уже при первых эпизодах психоза при выполнении когнитивного теста больные шизофренией демонстрируют избыток спектральной мощности гамма-ритма только в префронтальных областях, которая на более отдаленных этапах болезни сменяется его недостаточностью, редукцией мощности во всем правом полушарии.

Функциональные межполушарные взаимосвязи у больных шизофренией ослаблены как в фоновом состоянии, так и при выполнении когнитивных тестов.

Представляют интерес работы, посвященные межполушарной асимметрии и доминированию активности какой-либо из гемисфер мозга.

Магнитноэнцефалографические исследования, направленные на анализ активности левого и правого полушарий мозга с помощью акустически вызванных нейромагнитных полей, показали изменения диполей в области верхнего отдела височной извилины. Более выраженные отклонения касались не локальных изменений, а ориентации диполей. У мужчин, страдающих шизофренией, отчетливые изменения в ориентации диполей отмечались в левом полушарии, у женщин — в правом. Результаты подобных исследований свидетельствуют о половых различиях активности полушарий мозга у больных шизофренией (Sauer H. et al., 1998).

Результаты электрофизиологических и нейропсихологических исследований свидетельствуют, что при шизофрении в патологический процесс преимущественно вовлечены префронтальные и заднелобные (премоторные) отделы мозга и связанные с ними глубокие структуры ретикуло-фронтального комплекса.

Межполушарные взаимосвязи

Многочисленные исследования показали нарушения структуры и функциональной активности мозолистого тела при шизофрении. Межполушарное взаимодействие в значительной мере определяется церебральной латерализацией или асимметрией. Она является эволюционно более новой и высокоорганизованной функцией мозга, одновременно и более уязвимой для патологических процессов.

Как известно, межполушарное взаимодействие формируется на основе церебральной латерализации в процессе нормального развития мозга. Здесь важную роль играет питание, адекватная стимуляция, гормональный фон, отсутствие значительных стрессов как в пери-, так и постнатальный период развития ребенка. Кроме того, церебральная латерализация определяет структуру и размеры мозолистого тела, позднее — характер межполушарных взаимодействий. Анализ когерентности в гамма-диапазоне показал, что полное отсутствие функциональных межполушарных взаимосвязей на ранних этапах шизофрении в дальнейшем сменяется формированием системы межполушарных взаимодействий в задних отделах мозга. Это может свидетельствовать о развитии компенсаторных процессов в работе нейронных ансамблей мозга. Справедливо предположение, согласно которому при шизофрении межполушарные взаимосвязи (межполушарный обмен информацией) осуществляются не через мозолистое тело, как в норме, а через подкорковые структуры (Стрелец В.Б. с соавт., 2006).

Отсутствие межполушарных взаимодействий, феномен «функционального расщепления полушарий», обнаруживается уже при первых эпизодах заболевания.

Можно говорить о нарушении интегративной деятельности мозга при шизофрении, которая в ограниченном диапазоне на отдаленных этапах течения болезни возможна лишь в задних отделах полушарий.

Во время обострения шизофрении на фоне выраженной позитивной симптоматики количество когерентных связей, отражающих степень синхронизации различных областей коры, значительно снижено. Межполушарное взаимодействие практически отсутствует. При выраженной негативной симптоматике на фоне резкого уменьшения коркового взаимодействия, вероятно, компенсаторно формируется другая система связей-только в задних областях мозга (в том числе одна межполушарная). Больные шизофренией на отдаленных этапах течения заболевания сохраняют способность к выполнению когнитивных тестов, не за счет межполушарного взаимодействия на уровне мозолистого тела, которое разрушено при шизофрении, а за счет межполушарного взаимодействия через подкорковые структуры. Поэтому больные шизофренией выполняют задания более медленно, чем здоровые люди (Стрелец В.Б. с соавт., 2006).

Результаты нейрофизиологических исследований позволяют высказать гипотезу, согласно которой мозг больных шизофренией оперирует в искаженном функциональном состоянии, которое характеризуется избыточной фрактальной размерностью. Это может приводить к нарушению координации между различными областями коры мозга, сенсорной перегрузке, специфическим нарушениям мышления и аффективной сферы. Кроме того, у больных шизофренией с неблагоприятным течением с трудом формируются автоматические реакции на повторные стимулы.

Электроокулография

Достаточно информативен при шизофрении тест с антисаккадами, определяемый, исходя из появления горизонтальных саккад, при слежении за перемещением светового стимула от периферии к центру — в точку, симметричную мишени относительно центра зрительного поля.

Тест с антисаккадами можно регистрировать не только во время записи электроокулограммы (ЭОГ), но и с помощью инфракрасной окулометрии.

В норме глаза двигаются гладко и по синусоидальной орбите. При шизофрении, особенно у длительно страдающих этим психическим расстройством больных, и при некоторых хронически протекающих психозах — движения глаз прерываются частыми остановками, появляются «догоняющие саккады».

У больных шизофренией при выполнении этого теста регистрируется в 5-6 раз больше ошибок, чем у здоровых лиц.

​

Своевременная диагностика способствует эффективному лечению шизофрении

Нарушение плавности, прерывистость следящих движений глаз — диагностически значимый признак шизофрении, отмечаемый почти в 80% случаев. Согласно данным исследователей разных стран, в какой-то мере нарушение плавности движения глаз отличается у разных народов. Вследствие вышесказанного в специальной литературе можно встретить большой разброс, касающийся диагностической значимости результатов этого теста (70-90%).

Данный тест также положителен у родственников больных шизофренией, что может свидетельствовать о его информативности в отношении генетических особенностей шизофрении (Киренская А.В., 2006).

Множественные остановки при движения глаз отмечаются у 45% родственников больных шизофренией первой степени родства, причем данный тест чаще положителен у монозиготных близнецов, чем у гетерозиготных, и в норме регистрируется лишь у 10% людей (Mather J., 1985).

Эксперименты на животных, у которых повреждались отдельные участки коры фронтальной доли мозга, показали, что дисфункция фронтального кортекса приводит к нарушению процессов специфического торможения, исходящего из фронтально локализованных полей зрения на субкортикальные центры, ответственные за движения глаз.

Эта гипотеза была подтверждена и несколько модифицирована с помощью метода функциональной магнитно-резонансной томографии. Оказалось, что во время торможенния саккады, когда пациентов просили прекратить слежение за световым стимулом, находящимся на периферии, субкортикальный центр стриатума не усиливал свою активность, как это наблюдалось в норме. Исходя из данных, полученных в результате такого эксперимента, можно полагать, что при шизофрении имеет место первичная дисфункция стриатума, которая локально нарушает фронто-стриарный поток информации. Иными словами, нарушается процесс переключения нейронных связей в области стриатума. Отчасти такая гипотеза, подтверждается данными психофармакологических и нейрохимических исследований шизофрении, свидетельствующими, что блокада D2-рецепторов в области стриатума существенно улучшает состояние больных шизофренией. Кроме того, изучение показателей уровня метаболических процессов в области стриатума при шизофрении, говорит о снижении процента обмена веществ в этой зоне.

Скорее всего, при шизофрении мы имеем дело с поражением не только стриатума, но и других областей головного мозга. Патологический процесс можно представить как обширное сетевое расстройство, проявляющее себя в виде нарушений функций переключения между фронтальной областью мозга, стриатумом и таламусом. Согласно этой гипотезе, «запрещающий сигнал» оказывается невозможным из-за повреждения нейрональных связей между фронтальной долей мозга и таламусом. Нельзя не отметить, что подобные изменения в ряде случаев наблюдаются и при других психических расстройствах, что несомненно сказывается на границах шизофрении, даже на уровне ее патогенеза.

Электродермальная активность

Изменение проводимости кожи, как один из методов нейрофизиологии, всегда было значимым для оценки эмоционального состояния человека. При шизофрении отмечены асимметрия кожной проводимости, изменение чувствительности кожи к болевым стимулам (Dawson M., Nuechterlein K., 1984). Повышенную проводимость кожи в ответ на различные стимулы некоторые авторы предлагают считать маркером группы риска детей, склонных к шизофрении.

Электромиография

Нейрофизиологические исследования биоэлектрической активности лицевых мышц больных шизофренией с помощью электромиографии показали, что, несмотря на слабую выраженность внешних проявлений эмоций, пациенты демонстрируют особые микро-экспрессивные реакции на изображение лиц с различными видами эмоций. У больных по сравнению со здоровыми людьми обнаруживается более высокая чувствительность кожи, когда они смотрят эмоционально провокационные фильмы. При этом выражение лица больных шизофренией остается равнодушным.

Перечисленные выше изменения электромиографии могут встречаться при различных психических расстройствах (Колоскова М.В, Баженова О.В., 1990). Существует точка зрения, согласно которой они не специфичны для шизофрении и свидетельствуют о влиянии средовых, но не генетических факторов (Reveley M., Reveley A., Baldy R., 1987)

Источник

Приключения мозга при шизофрении

Археологические раскопки

С давних времен повелось, что психические расстройства — функциональны, то есть, не связаны с каким-то серьезным поражением по мозга, а неврологические, напротив, всегда обусловлены органическим повреждением. Сейчас, наверное, мало кто согласится с этим утверждением, разве, что кроме кондовых психиатров, учившихся где-то на периферии Советского Союза. Однако, современные психиатры стараются избегать этой темы, потому что когда их учили психиатрии, то ничего не говорили об анатомии и физиологии мозга при отдельных психических расстройствах, ни учили не нейрофизиологии, ни методам визуализации мозга.

50 лет назад в СССР было слишком много шизофрении, уже потому, что этот диагноз любили не только наши психиатры. Однако, и они часто говорили, что при «благоприятной шизофрении» (выделяли еще и «мягкую» и «латентную», то есть скрытую шизофрению) системы миелиновых волокон мозга медленно теряют свой миелин, а в коре мозга есть изменения в клетках III и V слоев, из которых начинаются длинные и короткие волокна, соединяющие левое и правое полушарие. При бреде воздействия наши ученые того времени фиксировали очаги потери миелина в височной доле.

Душевный разговор

100 лет назад психиатры говорили о душевных болезнях, вероятно, полагая, что у человека болит не мозг, а «душа». Правда, где только не пытались искать последнюю, то в самом мозге, то и совсем далеко от него, например, в сердце. Сведущие люди, конечно, знают, что «душу» не найдешь даже у душевного человека, поскольку, как говорил Феофан Затворник, душа — «нечто прекрасное, неуловимое и быстро движимое…».

Анализируй это

Зигмунд Фрейд способствовал тому, чтобы на все психические расстройства смотрели взглядом психоаналитика или, как сегодня бы сказали «глазами психотерапевта», который полагает, что все можно лечить словами. Понятно, что при таком подходе к шизофрении, и последнюю также «лечили» разговорами, чему учили и представители экзистенциальной психотерапии.

Мы пойдем своим путем

В народе знают, что психические расстройства можно лечить заговорами, изгнанием дьявола, женитьбой, а если все это не помогает, тогда идти к неврологу или психотерапевту, психиатр, к которому приходят в последнюю очередь — «последняя инстанция» перед Богом.

Поговорим на отвлеченные философские темы

По большому счету, спор о функциональном и органическом — философский спор и в чем-то приближает нас к категориям диалектики: «форма и содержание», «причина и следствие» и пр. Как мы понимаем, не может быть органическое без функционального и наоборот. Иными словами не могут быть психические расстройства без органического поражения мозга, пусть даже и минимального допустим, по сравнению, допустим с последствиями большого инсульта или тяжелой черепно-мозговой травмой.

Мозг под микроскопом

О том, что мы видим на МРТ 3 тесла при шизофрении, я писал еще лет 10 назад в своей книге «Шизофрения» достаточно подробно, но сегодня мы пошли дальше и уже больше года обследуем больных шизофренией с помощью диффузионного тензорного изображения (современный вариант МРТ, определяющий связи между структурами мозга), просматривая более десятка пучков волокон между разными структурами мозга, причем определяя от чего эти волокна пострадали (воспаление, потеря оболочки, врожденное или приобретенное, недостаточность кровоснабжения и пр.).

Один из интересных параметров диффузионного тензорного изображения — фракционная анизотропия. Мы обратили внимание на то, что этот показатель снижен у больных шизофренией в поясном пучке волокон мозга, передней части зрительного бугра, в нижней связке, соединяющей лобную и затылочную доли и некоторых других пучках волокон мозга.

Можно отметить, что более низкая анизотропия в правом полушарии связана с более выраженной «позитивной симптоматикой», тогда как «негативные симптомы» обратно пропорциональны значениям анизотропии в обоих полушариях. Если посмотреть, что на МРТ при психических расстройствах, а что при неврологических, то увидим очень интересную картину. Мы увидим, что при психических расстройствах чаще поражены височные и лобные отделы мозга, а при неврологических — теменные и затылочные. Но разве это повод, называть психические расстройства — функциональными и не лечить их теми же препаратами, которыми пользуются неврологи.

Нарушение со стороны лобной доли приводит при шизофрении к ухудшению мышления, контроля, внимания и некоторых нарушений поведения. Пучки волокон в левой лобной доле играет важную роль в передаче информации. Нарушаются связи внутри лобной доли и между лобной долей и другими областями мозга, например, такими, как височная доля. Нарушение тракта в левой лобной доле приводит к нарушениям обработки информации, связанной с познавательной деятельностью, планированием и прогнозированием.

Вот, так-то, а вы говорите, что ничего с мозгом и не происходит при шизофрении?!
Сегодня я знаю, что при слуховых галлюцинациях страдают дугообразные связи между височной и лобной долями, что импульсивное поведение больных шизофренией зависит от повреждения волокон большого поясного пучка, соединяющего внутреннюю часть височной доли с нижней лобной. Также я много раз встречался с кистой эпифиза (шишковидной железы) при так называемой шизофрении, признаками увеличения количества нейроглии, заметному по углам желудочков мозга, следами перенесенных инфекций, например, токсоплазмоза или вирусов группы герпеса. Мне также хорошо известно, что электроэнцефалограмму, особенно, ее суточный мониторинг, в 80% случаев нарушены при шизофрении, что почти в 90% случаев есть отклонения в когнитивных вызванных потенциалах или движениях глаз в процессе слежения за движущимся объектом (нейрофизиологическое исследование). Кроме того, мне известно, какие нейроны и как страдают при шизофрении, что творится с клетками, которые их поддерживают и даже, что творится с мозгом, если его лечить нейролептиками, например, это видно по показателям нейронного теста.

При шизофрении выявлено пусть и небольшая, но потеря объема серого вещества в ключевых областях мозга, которое развивается и в первые 2 года после первого эпизода психоза составляет около 3%. Было также показано, что шизофрения связана и с изменениями и в отношении белого вещества. Кстати, у больных шизофренией еще до того, как они вроде бы заболели этим психическим расстройством уже были изменения со стороны серого вещества мозга. Чтобы подтвердить эту гипотезу или ее опровергнуть проводят генетическое исследование (полного генома), сравнивая это с результатами МРТ высокого разрешения. В ходе таких исследований удалось обнаружить, что у людей, предрасположенных к шизофрении имеет место изменение объема верхней лобной извилины.

Зная все это можно только улыбнуться, услышав, что при шизофрении ничего не видно, ни на МРТ, ни на электроэнцефалограмме, что ничего не покажет ни нейронный тест, ни нейропсихологическая консультация, что, наконец, шизофрения — не органическое расстройство, а функциональное.

А еще лучше не переживать, а идти дальше

С учетом наших исследований в области структурной и функциональной визуализации мозга, включая нейрофизиологические исследования, нам стало понятно, что чем больше повреждены связи между структурами мозга, тем труднее вылечить больного шизофренией. Однако, и здесь есть свои варианты, например, глубокая стимуляция нарушенных связей мозга, некоторым методы магнитной стимуляции и назального электрофореза, наконец, специальные когнитивные тренинги.

Источник

Как выглядит мозг при шизофрении и что собой представляет эта болезнь

Что такое шизофрения?

Изначально шизофрения считалась одной из разновидностей слабоумия — деменции. Однако Эйген Блейлер впервые вывел это состояние в качестве самостоятельной болезни. Изменения мозга при шизофрении существенно отличались от того, что наблюдается при деменции, но Блейлер об это знать не мог. Он показал, что шизофрения не обязательно приводит к деградации личности, но даже если такое случается, при таком состоянии далеко не всегда возникает деменция.

Что происходит с мозгом при шизофрении Эйген Блейлер не задумывался — его больше всего волновали изменения в поведении пациентов. Поэтому он выделил несколько критериев этого заболевания, главным из которых считал амбивалентность — одновременное согласие с противоположными точками зрения, колебания между противоположными решениями или одновременно негативные и позитивные чувства по отношению к чему-либо.

Но исследования Блейлера не проясняли главной вещи — что происходит с мозгом человека при шизофрении, и почему эта болезнь возникает.

Работа мозга при шизофрении

Заняться этим решили ученые из пенсильванского университета Penn Medicine. Они сформировали две группы испытуемых. В обе вошли люди, живущие в Соединенных Штатах, Китае и Германии. В опытной группе были 307 человек, страдающих шизофренией, в контрольной — 364 здоровых (или недостаточно обследованных). Все участники были не старше 45 лет. Исследователи планировали выяснить, какие повреждения мозга происходят при шизофрении.

Всем участникам исследования пришлось пройти обследование на томографе. Результаты были проанализированы с помощью современных математических методов, позволивших построить усредненную модель мозга здорового человека и сравнить ее с больными, проведя статистический анализ отличий. Принято считать, что шизофрения вызывается уменьшением массы серого вещества, что и приводит к когнитивным нарушениям. МРТ головного мозга при шизофрении показало, что это не всегда так.

Изменения в головном мозге при шизофрении

У 115 пациентов (40%) головной мозг не был уменьшен, а его структура и масса были практически не отличимы от аналогичных показателей здоровых людей. Единственным нарушением в мозге больного шизофренией оказалось увеличение полосатого тела — анатомической структуры конечного мозга, относящейся к базальным ядрам полушарий.

Источник