CC BY
91
© Р.П. Чеботарев, А.Б. Мулик, 2004
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭЭГ-ХАРАКТЕРИСТИК В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ И ПРИ ФОТОСТИМУЛЯЦИИ В 3 Гц У ИНДИВИДОВ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ОБЩЕЙ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА
Р.П. Чеботарев, А.Б. Мулик
Известно, что центральная нервная система (ЦНС) отвечает на любые внешние воздействия сложным комплексом специфических и неспецифических реакций. Если специфические реакции отражают особенности воздействующего фактора, то неспецифические реакции обусловлены внутренними свойствами реагирующих систем организма и общими механизмами их адаптации к внешним раздражителям.
В последние годы повышенный интерес вызывают закономерности проявления неспецифических реакций организма на внешние воздействия самой разной природы. Анализ этих закономерностей дает возможность вскрывать природные механизмы гомеостатической регуляции физиологических функций и учитывать их при исследовании комплексных ответов ЦНС на внешние раздражители.
Важным аспектом современных исследований неспецифических механизмов адаптации ЦНС является разработка новых подходов к выбору параметров терапевтических процедур, основанных на воздействии разных видов сенсорной стимуляции. Прежде всего это многие типы электростимуляции, применяемые с целью обезболивания :, лечение устойчивых патологических состояний мозга2, оптимизации эмоционального состояния3, коррекции церебральных4 и сердечно-сосудистых патологий и т. д. Воздействия световыми вспышками с частотой 9 Гц эффективны при лечении депрессивных состояний ЦНС5. Хорошо известно управляющее воздействие музыки, главным образом ее низкочастотных ритмических компонентов на поведение и состояние мозга человека 6. Предполагается, что инфразвуковые колебания с частотой 8—13 Гц оказывают на че-
ловека активирующее влияние за счет резонансного взаимодействия с биоэлектрическими процессами мозга7.
Возрастает доля исследований, направленных на выявление электроэнцефалогра-фических (ЭЭГ) коррелятов познавательной и профессиональной деятельности. Данная тенденция в значительной мере обусловлена быстрыми изменениями характера производственной деятельности, внедрением новых технологических процессов, повышением роли человеческого фактора в эпоху научно-технического прогресса 8. В связи с этим возникает необходимость в разработке эффективных средств нефармакологического сопровождения и коррекции функционального состояния человека, а также новых методов профотбора.
Особое внимание привлекают эффекты прерывистой стимуляции. Такие воздействия, не вызывая экстремальных реакций, могут оказывать существенное влияние на функциональное состояние ЦНС благодаря взаимодействию их амплитудных и временных параметров с собственными биофизическими характеристиками мозга. Одним из актуальных направлений таких исследований является изучение резонансных явлений в ЭЭГ человека при прерывистой фотостимуляции. Резонанс в данном случае рассматривается как ответ возбудимой системы при воздействии на нее периодических сигналов характеристической частоты, при которой сравнительно малой амплитуде входного сигнала соответствует непропорционально большая амплитуда выходного сигнала.
Одним из основных направлений, разрабатываемых современной наукой в рамках анализируемых вопросов, является изучение закономерностей формирования фун-
Работа выполнена в рамках научно-технической программы Министерства образования РФ «Университеты России» (код 578).
кционального состояния организма и соответствующих механизмов реализации индивидуального поведения человека.
С целью дальнейшей разработки данного направления мы предприняли исследование особенностей проявления ЭЭГ-ха-рактеристик у индивидов, отличающихся крайними значениями неспецифической реактивности, отражающей функциональное состояние организма.
Уровень общей неспецифической реактивности организма (УОНРО) оценивали посредством разработанного ранее способа9, предусматривающего определение порога болевой чувствительности (ПБЧ) с последующей дифференциацией испытуемых на три группы. При этом выделяются высокий, средний и низкий УОНРО. Для лиц с высоким УОНРО характерен минимальный ПБЧ, для индивидов с низким УОНРО — максимальный, а для лиц со средним УОНРО — промежуточные значения ПБЧ.
Изучение взаимосвязи УОНРО и элек-троэнцефалографических характеристик предприняли на 30 студентах ВолГУ 20—24летнего возраста, обоего пола. Предварительно испытуемых дифференцировали на группы с низким и высоким УОНРО. ПБЧ определялся с помощью анальгезиметра-ана-
лизатора «Що Basile» (Италия). Для записи ЭЭГ использовался прибор «Анализатор электрической активности мозга с топографическим картированием ЭНЦЕФАЛАН 131-03». Наложение электродов осуществлялось по международной схеме «10—20» с 21 активным электродом. Записанная ЭЭГ-кривая обрабатывалась с применением компьютерного анализа, входящего в программное обеспечение прибора «ЭНЦЕФАЛАН».
Статистической обработке подвергались показатели выраженности альфа- и бета-ритмов в состоянии покоя, а также значения амплитуд альфа-активности по каждому отведению при фотостимуляции в 3 Гц.
Результаты исследования показали (рис. 1), что у индивидов с низким УОНРО индекс альфа-активности достоверно выше, чем у лиц с высоким УОНРО (р < 0,01), в то время как в группе с низким УОНРО индекс бета-диапазона ниже, чем в группе с высоким УОНРО (р < 0,05).
Что касается амплитуды альфа-ритма в ответ на фотостимуляцию с частотой в 3 Гц (рис. 2), то у испытуемых с высоким УОНРО этот показатель по отведению F3 достоверно выше (р < 0,05), нежели у индивидов с низким УОНРО. Аналогичные результаты наблюдаются по отведению F4 (р < 0,02). Досто-
100
80
60
40
20
0
У
У
АШ V
□ низкий
□ высокий
индекс а индекс в
Рис. 1. Зависимость индексов альфа- и бета-активности от УОНРО
мкВ
40
35 30 25 20 15 10
5
0
ампл^4 ампл^З ампл. F8 ампл.Т4 ампл.Тб ампл.СЗ
ошШш
□ Высокий
□ Низкий
Рис. 2. Изменение амплитуды альфа-активности в ответ на фотостимуляцию в 3 Гц у индивидов
с низким и высоким УОНРО
верное преобладание амплитуды альфа-ритма у испытуемых с высоким УОНРО над таковой у индивидов из противоположной группы также имеет место в следующих отведениях: F8 (правая фронто-темпоральная область, р < 0,05), С3 (левая центральная область, р < 0,04), Т4 (правая темпоральная область, р < 0,03), Т6 (правая заднетеменная область, р < 0,03).
Тенденция к достоверности различий у испытуемых с различным УОНРО по амплитуде альфа-ритма при фотостимуляции в 3 Гц регистрировалась в отведениях С4 (правая центральная область, Р = 86 %) и Р3 (левая париетальная область, Р = 89 %).
Распределение альфа-ритма является одной из важных его характеристик. Доминирует он, как правило, в задних отделах полушария и имеет наибольшую амплитуду и наибольшую устойчивость в затылочных и теменных отделах. Однако основные характеристики альфа-колебаний не являются стабильными. Их средние значения существенно различаются в электрограммах разных людей, различных корковых областей и при разных функциональных состояниях мозга.
Результаты выполненного исследования свидетельствуют о четкой дифференциации ЭЭГ-показателей в зависимости от выраженности УОНРО.
При этом преобладание значения индекса бета-активности в состоянии покоя у обследуемых индивидов с высоким УОНРО над таковой у обследуемых из противоположной группы (см. рис. 1) может свидетельствовать:
1) о повышенной активности нервных процессов, генерируемой по всем областям головного мозга у индивидов с высоким УОНРО;
2) некотором блокировании альфа-ритма по частоте и амплитуде и усилении бета-активности за счет повышенной эмоциональной реактивности у лиц с высоким УОНРО;
3) возможном преобладании индекса бета-активности у индивидов с высоким УОНРО за счет превалирования доли женщин, включенных в данную группу наблюдения. Как известно, женщинам свойственны высокие частоты альфа-ритма и выраженность бета-активности10.
В проведенном исследовании на фотостимуляцию с частотой 3 Гц у наблюдаемых вне зависимости от УОНРО фиксиро-
валось снижение амплитуды альфа-ритма во всех областях головного мозга. В данном случае речь идет о реакции активации, которая возникает как следствие появления нового фактора в окружающей обстановке, требующего дополнительной мобилизации активности организма и ориентации его в новой ситуации. Скорость угасания реакции зависит от субъективной значимости стимула, а также от фоновой активности нервных центров, в связи с чем она может служить, в определенных ситуациях, мерой оценки функционального состояния организма. Этот показатель является дополнительным отражением степени реактивности нервной системы.
Визуальный и спектральный анализы записи ЭЭГ позволяют определить, что угнетение амплитуды альфа-ритма в ответ на фотостимуляцию в 3 Гц наиболее выражено у испытуемых с низким УОНРО в отведениях: F3 и F4, F8, C3, Т4, Т6. Резонансный характер амплитудной характеристики навязывания ритма может свидетельствовать о снижении стабилизации электрических процессов головного мозга в вышеуказанных областях.
Таким образом, в результате выполненных исследований установлена специфика проявления некоторых ЭЭГ-показа-телей в зависимости от УОНРО человека в состоянии покоя и при фотостимуляции, что позволяет детализировать механизмы индивидуального формирования качественных и количественных составляющих возбудимости, реактивности и лабильности нервной системы.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Finlay C. TENS: an adjunct to analgesia // Canad. Nurse. 1992. V. 88. № 8. P. 24-26.
2 См.: Бехтерева Н.П. Предисловие // Электрическая стимуляция мозга и нервов у человека. Л.: Наука, 1990. С. 5—16; Илюхина В.А. Теоретические аспекты контактных интрацеребраль-ных лечебно-диагностических электрических воздействий // Электрическая стимуляция мозга и нервов у человека. Л.: Наука, 1990. С. 17—52.
3 Шандурина А.Н. Электростимуляция глубоких структур головного мозга человека // Электрическая стимуляция мозга и нервов у человека... С. 69—122.
4 Стрелец В.Б. Нарушения внутрикоркового взаимодействия при депрессии и пути их коррекции // Журн. высш. нервн. деят. 1990. Т. 40. J№ 5. С. 897—902.
5 Шандурина А.Н. Указ. соч.
6 Михайлова Е.С. Восприятие музыки здоровыми людьми и лицами, находящимися в состоянии депрессии // Физиология человека. 1992. Т. 18. № 6. С. 68—76.
7 Арабаджи В.И. Инфразвук и биоритмы мозга человека // Биофизика. 1992. Т. 37. № 1. С. 150—151.
8 Медведев В.И. Человек и научно-технический прогресс // Физиология человека. 1986. Т. 12. № 5. С. 707.
9 Cм.: Мулик А.Б. Уровень общей неспецифической реактивности организма: (Разработка, оценка, практическое применение). Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2001. 144 с.
10 Friedl W., Vogel F. Geschlechtsunterschiede im normalen Ruhe-EEG bei jungen Erwachsenen. 2. EEG-EMG. 1979. Bd. 10. S. 70—79.
