CC BY
12trimethyltin chloride. ESN Mini Conference Molecular Mechanisms of Cognitive Impairment and Intellectual Disability, FENS 2020 Virtual Forum, Glasgow 11 — 15 July 2020.
7. Kamaltdinova E. R., Pershina E. V., Bugaev-Makarovskiy N. A., Arkhipov V. I. Different activation of IL-10 in the hippocampus and the prefrontal cortex during neurodegeneration caused by trimethyltin chloride. J Mol Neurosci (2020). https:// .org/10.1007/ s12031—020—01682-w Published 15.08.20
Буркитбаев С.Е., Каримова Е.Д.
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН e-mail: wannx@mail.ru
ДИНАМИКА НЕЙРОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ
ПОДКОРКОВЫХ СТРУКТУР МОЗГА ПРИ НАБЛЮДЕНИИ И ВЫПОЛНЕНИИ МОТОРНЫХ ЗАДАЧ У ПАЦИЕНТОВ С ЭПИЛЕПСИЕЙ
В настоящее время под зеркальной системой мозга (ЗСМ) понимают функциональную систему нейронов, которая вовлечена в обеспечение таких важных процессов, как подражание, научение через подражание, понимание намерений и эмоций других людей, формирование социальной коммуникации. Наличие нейронов с зеркальными свойствами в головном мозге человека впервые было показано в работе Роя Мукамеля в 2010 году [1] на пациентах с фармакорезистентной эпилепсией. Подобные работы являются уникальными и крайне ценными. Тем не менее, эпилепсия — это неврологическая патология головного мозга, наличие которой может влиять на работу отдельных функциональных систем. В нашей работе выявлены особенности активации ЗСМ у пациентов с эпилепсией по сравнению со здоровыми добровольцами, а также исследованы изменения ЬБР сигнала в контексте работы ЗСМ.
Гипотеза исследования: Активность ЗСМ у пациентов с эпилепсией может быть нарушена по сравнению со здоровыми людьми. Подкорковые структуры содержат пулы нейронов с зеркальными свойствами.
Цель исследования: Определить особенности активации ЗСМ у пациентов с фокальной эпилепсией при помощи регистрации ЭЭГ и LFP.
Методика исследования: В исследовании принимали участие три группы испытуемых: контрольная группа (33 чел.: 9 м., 24 ж.; ср.воз. 25), группа пациентов с эпилепсией (47 чел.: 18 м., 29 ж.; ср.воз.34 года) и группа пациентов с эпилепсией, проходящих предоперационное обследование с помощью инвазивных электродов (11 чел.: 10 м., 1 ж.; ср.воз. 29 лет).
Была разработана методика, активирующая работу ЗСМ: наблюдение и выполнение моторных заданий (простое нецеленаправленное (сжимание руки), целенаправленное моторное движение (захват чашки), движение, которое задействует обе руки (хлопки)).
Для мониторинга эпилептиформной активности использовались электроды AD-TECH® с платиновыми контактами с диаметром 1.12 мм, частота дискретизации инвазивных записей 2048— 4096 Гц. Для записей ЭЭГ по каждому заданию и фоновой пробе были получены спектры мощности в полосах частот 4—6 Гц (тета
1-ритм), 6—8 Гц (тета 2-ритм), 8—10,5 Гц (альфа 1-ритм), 10,5— 13 Гц (альфа 2-ритм), 13—24 Гц (бета 1-ритм), 24—35 Гц (бета
2-ритм). Для записей LFP по каждому заданию были получены спектры мощности в полосах частот 4—8 Гц (тета-ритм), 8—13 Гц (альфа-ритм), 13—35 Гц (бета-ритм), 35—300 Гц (гамма-ритм). Для статистической обработки данных использовалась программа STATISTICA.
Результаты и обсуждение: Дисперсионный анализ ANOVA не выявил значимых различий между общей группой пациентов и контрольной группой, однако были обнаружены достоверные влияния факторов диагноза, длительности заболевания, частоты приступов, наличия в анамнезе оперативного удаления очага. Диагнозы: десинхронизация мю-ритма в альфа-1 и альфа-2 диапазонах частот была достоверно выше контрольной группы при диагнозе фокальная симптоматическая эпилепсия и эпилептические синдромы с простыми парциальными припадками (G 40.1). Воздействие длительности заболевания: у пациентов с длительно-
стью заболевания 5—10 лет не было выявлено десинхронизации мю-ритма ни при наблюдении ни при выполнении движений в отличие от более короткого или более длинного течения болезни. В альфа-2 диапазоне при выполнении заданий мощность мю-рит-ма наоборот повышалась. Наличие операции: при выполнении моторных заданий у пациентов, перенесших операцию, было выявлено значительное повышение мощности спектра в альфа-2 диапазоне. Частота приступов: при наблюдении за движениями у пациентов с частыми приступами (несколько раз в день/неделю) и редкими приступами (менее 1 раза в несколько месяцев) десинхронизация альфа-2 ритма была достоверно больше, чем в контрольной группе. У пациентов с редкими приступами де-синхронизация в центральных областях наблюдалась в диапазоне медленных тета-1 и тета-2 частот.
Достоверное для каждой задачи влияние сочетания факторов «гемисфера»*«локализация» было показано в результате дисперсионного анализа с учетом факторов «ритм», «гемисфера» и «локализация». Наименьшие изменения мощности были выявлены в задаче «наблюдение». В задаче «выполнение» наблюдались наибольшие различия по полушариям и локализации электрода. Дисперсионный анализ ЛЫОУЛ для суммарной мощности спектра с учетом факторов «моторное движение», «гемисфера» и «локализация» отдельно для «наблюдения» и «выполнения» движений показал значимое влияние как одного фактора «моторное движение», так и взаимодействия всех факторов «моторное движение»*«гемисфе-ра»*«локализация» и при наблюдении, и при выполнении.
Динамика мощности сигнала сильно различалась в разных полушариях и долях мозга, на разной глубине, а также в зависимости от задачи и типа движения. Повышение мощности спектра происходило в левой лобной доле при реализации социально окрашенных задач (наблюдение, выполнение моторного акта и статичная картина неподвижного актёра) в большей степени при наиболее сложном типе движения — перемещения чашки, а также в третьем и шестом контакте. Снижение мощности спектра сигнала происходило при просмотре движущегося шарика в правом полушарии, а также в других задачах в левой височной доле и в поверхностных электродах 5 и 6 правого полушария мозга.
Заключение: Проведенное нами исследование показало, что задачи, такие, как наблюдение и выполнение различных двигательных актов сопровождаются статистически значимым снижением уров-
ня десинхронизации в диапазоне частот альфа-активности в обеих группах испытуемых. Были выявлены различия в активации ЗСМ между здоровыми испытуемыми и пациентами с эпилепсией. Также было показано, что подкорковые области височной и лобных долей активируются в ответ на предъявляемые стимулы.
Список литературы:
1. Mukamel R. et al. Single neuron responses in humans during execution and observation of actions//Curr Biol. 2010 Apr 27; 20 (8): 750—756. : 10.1016/j.cub.2010.02.045]
Васильева Л.Н.*, Бондарь И.В.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук, Москва, Россия e-mail: luvasilieva@mail.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЛЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ СТАБИЛЬНО РЕГИСТРИРУЕМЫХ НЕЙРОНОВ В МИНДАЛИНЕ КРОЛИКА НА РАЗНООБРАЗНЫЕ ЗРИТЕЛЬНЫЕ И СЛУХОВЫЕ СТИМУЛЫ
Методика хронической нейронной регистрации используется в научных исследованиях более 60 лет. За это время были разработаны различные подходы к изготовлению и имплантации микроэлектродов, позволяющие минимизировать реакцию нервной ткани на присутствие имплантата. Уже в начале 70-х годов появился интерес к наблюдению за активностью одного и того же нейрона длительное время — стабильной регистрации.
Стабильная регистрация существенно повлияет на возможности для исследования. Во-первых, регистрация одних и тех же нейронов длительное время позволяет протестировать их свойства
