CC BY
296НОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
© Коллектив авторов, 2010 УДК 616.89(01)(045)
Для корреспонденции
Абриталин Евгений Юрьевич - кандидат медицинских наук, докторант при кафедре психиатрии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова
Адрес: 194044, г. Санкт-Петербург, ул. Боткинская, д. 17 Телефон: (812) 329-71-89 E-mail: [email protected]
В.К. Шамрей, Г.Е. Труфанов, Е.Ю. Абриталин, А.В. Корзенев
Современные методы нейровизуализации в психиатрической практике
ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Министерства обороны Российской Федерации», Санкт-Петербург The Kirov Military Medical Academy, St. Petersburg
#
Modern methods of neuroimaging in psychiatric practice
V.K. Shamrey, G.E. Trufanov, E.Yu. Abritalin, A.V. Korzenev
A review is presented of present-day publications on structural and functional methods of neuroimaging being used in psychiatry and neurovisual brain changes at some psychopathological disorders are described. Results of the authors' own research into the application of neuroimaging methods in depressive patients are shown. Key words: neuroimaging, positron emission tomography, functional magnetic resonance imaging, voxel-based morphometry, diffusiontensor imaging
Представлен обзор современных публикаций по вопросам применения структурных и функциональных методов нейровизуализации в психиатрии, описаны нейровизуализационные изменения головного мозга при некоторых психопатологических расстройствах. Продемонстрированы результаты собственных исследований применения нейровизуализационных методов у больных с депрессивными состояниями.
Ключевые слова: нейровизуализация, позитронная эмиссионная томография, функциональная магнитно-резонансная томография, воксельная морфометрия, диффузионно-тензорная визуализация
Психиатрия давно испытывает необходимость в дополнительных методах исследований, которые могли бы оптимизировать диагностику и расширить возможности изучения патогенеза психических расстройств. Внедрение в медицинскую практику лабораторно-инструментальных методов повышает качество обследования, однако практическая ценность результатов многих из них для диагностики психических расстройств на сегодняшний день остается весьма ограниченной. Одними из наиболее перспективных в этом отношении методов являются нейровизуализационные исследования [2, 34, 55, 63], которые можно условно разделить на структурные и функциональные. К структурным относят компьютерную (КТ) и магнитно-резонансную томографии (МРТ), воксельную морфомет-рию и диффузионно-тензорную визуализацию, к функциональным -магнитно-резонансную спектроскопию (МРС), однофотонную (ОФЭКТ), позитронно-эмиссионную (ПЭТ) и функциональную магнитно-резонансную (фМРТ) томографии.
74
Принципы действия основных нейровизуализационных методов
Для получения изображений при проведении КТ используются рентгеновские лучи. Компьютерный томограф представляет собой специальную рентгеновскую установку, которая вращается вокруг тела пациента и выполняет снимки под различными углами, после чего изображения суммируются и обрабатываются компьютером.
При проведении МРТ не используется рентгеновское излучение. Сильное магнитное поле, в котором находится пациент, индуцирует выстраивание атомов водорода в его теле параллельно направлению магнитного поля. В этот момент аппарат посылает электромагнитный сигнал, перпендикулярно основному магнитному полю, и атомы водорода, имеющие одинаковую с сигналом частоту, «возбуждаются» и генерируют свой сигнал, который улавливается аппаратом. Томограф распознает сигналы, посылаемые разными тканями, имеющими различное количество атомов водорода, дешифрует эти сигналы и строит изображение.
Метод диффузионно-тензорной визуализации (diffusion tensor imaging) основан на анализе направления диффузии молекул воды вдоль аксонов, входящих в состав различных трактов белого вещества. Этот метод позволяет получать данные о направлении и плотности нервных путей, соединяющих различные структуры головного мозга. Математическим выражением полученных данных является фракционная анизотропия, т.е. «степень измененности» вектора диффузии.
Метод воксельной морфометрии (voxel-based morphometry) позволяет проводить высокоточный математический анализ результатов анатомической МРТ и выявлять минимальные снижения плотности серого вещества в корковых и подкорковых структурах.
В основе ПЭТ лежит использование феномена позитронной эмиссии, происходящей во введенном в организм меченном радиоизотопами веществе при его распределении и накоплении в мозговых структурах. Для изучения мозгового метаболизма используются различные изотопы (18F, ПС, 13N), но чаще всего - радиоактивно меченная глюкоза и маркированная вода (15О). Соответствующее вещество, будучи введенным в организм, с током крови распределяется по органам и достигает мозга, а излучаемые им позитроны улавливаются детекторами (ПЭТ-камерами), которые расположены кольцеобразно вокруг головы. Изменения в накоплении изотопов в какой-либо области мозга позволяют предполагать нарушение нейрональной активности.
ОФЭКТ - современная томографическая технология радионуклидной диагностики in vivo, позволяющая оценить метаболические изменения голов-
ного мозга посредством исследования уровня его перфузии, который прямо пропорционален уровню метаболизма. ОФЭКТ головного мозга обладает высокой информативностью при дифференциальной диагностике различных видов деменций, эпилепсии, нейротравм, а также нейродегенеративных и некоторых наследственных заболеваний головного мозга.
В основе фМРТ лежит чувствительность импульсной последовательности градиентного эха к изменению оксигенации ткани мозга - эффект BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent). При этой последовательности изменения МР-сигнала в одном и том же участке мозга при состояниях покоя и активации происходят благодаря отличиям парамагнитных свойств деоксигемоглобина и оксигемоглоби-на, концентрации которых меняются при локальной гипероксемии, возникающей в участках мозговой ткани из-за повышения регионального кровотока под влиянием раздражителя. Участки, изменяющие интенсивность сигнала в соответствии с формой и продолжительностью раздражителя, выявляются с помощью специальной статистической обработки, выделяются в виде карт активации и совмещаются с анатомическими изображениями головного мозга.
Основным видом МРС является протонная МРС, в основе которой лежит эффект «химического сдвига» резонансных частот ядер водорода (протонов) в составе различных химических соединений относительно резонансной частоты протона в молекуле воды. При этом наиболее стабильно выявляется N-ацетиласпартат, вдвое меньшую интенсивность имеет сигнал от креатинина и фос-фокреатинина. С помощью МРС можно получать количественную информацию о фундаментальных аспектах мозгового метаболизма и судить о характере нейрохимических процессов в той или иной области мозга.
Применение в клинике
На сегодняшний день методы нейровизуализации оказались наиболее перспективными в исследовании психопатологических процессов, в основе которых лежат нарушения эмоций - тревожные расстройства, обсессии, расстройства настроения и некоторые другие. Это объясняется тем, что механизмы эмоций реализуются через структуры головного мозга, анатомия и некоторые функциональные особенности которых достаточно хорошо изучены и могут быть «опознаны» с помощью методов нейровизуализации. Достаточно указать на ряд исследований последних лет, в которых удалось отразить значимые структурно-функциональные различия в таких «тончайших» эмоциональных состояниях человека, как «юношеская влюбленность» и «материнская любовь» [84], или на основе фМРТ-анализа
Российский психиатрический журнал № 2, 2010
75
НОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
#
провокационных тестов принципиально по-новому построить «детектор лжи», визуализируя внутри-мозговые структуры, участвующие в ответных реакциях [56].
Результаты томографического обследования больных с депрессивными расстройствами показывают, что депрессия возникает вследствие изменений в мозговых структурах, ответственных за формирование эмоций, таких, как лобная кора, гиппокамп и миндалина. Например, у пожилых пациентов с монополярным депрессивным расстройством с помощью структурных нейро-визуализационных методов выявляются уплотнение белого вещества, уменьшение объема лобных долей и базальных ганглиев [76], у больных с биполярным расстройством обнаруживаются моно- или билатеральная атрофия гиппокампа [16, 75], а также изменение размера миндалины [3, 74]. В многочисленных клинических исследованиях было показано, что при аффективных расстройствах отмечается изменение функционального состояния в структурах лимбико-стриарной системы. Так, в частности, при депрессии обнаружены нарушения метаболизма в префронтальной и орбитофронтальной коре [9, 15, 17, 25], передней части поясной извилины, верхней височной извилине и миндалине [10, 24, 26, 46, 76].
Сопоставление ПЭТ-данных и клинической картины позволяет визуализировать некоторые признаки депрессивных расстройств. Например, гиперметаболизм в структурах так называемого дорзального мозгового комплекса (дорзола-теральная префронтальная кора, дорзальная передняя часть поясной извилины, нижняя часть теменной коры и striatum) способствует формированию таких симптомов, как апатия, дефицит внимания и замедление мышления, а гиперметаболизм в вентральных областях (гипоталамус, капсула) сочетается с такими клиническими признаками, как нарушение сна, ухудшение аппетита и снижение либидо [52].
При проведении фМРТ пациентам с депрессивными расстройствами на фоне предъявления стимулов для активации познавательных функций определяется уменьшение функциональной активности в средней части лобной доли и поясной извилине, а усиление активности - в парагиппокампальной области и височной доле [45], у пациентов с симптомами ларвированной депрессии при проведении фМРТ (на фоне антидепрессивной терапии) наблюдается увеличение активности в области миндалины [73]. При резистентных депрессивных расстройствах ПЭТ-обследование показывает уменьшение регионального метаболизма глюкозы в правой дорзолатеральной области и в средней префронтальной коре с двух сторон [41, 43], клиническое улучшение на фоне терапии связывается с усилением сниженного (до терапии) метаболиз-
ма в дорзальной области коры, дорзолатеральной префронтальной, нижней теменной, дорзальной передней и задней областях поясной извилины и с уменьшением метаболизма в вентральных отделах лимбической системы и прелимбических областях мозга [51], а также с нормализацией ранее увеличенного (до антидепрессивной терапии) метаболизма в миндалине [53].
Функциональные нейровизуализационные методы могут использоваться для прогнозирования результата лечения депрессии на основании нормализации уровня метаболической активности в определенных областях головного мозга. Например, выравнивание ранее сниженного метаболизма в передних отделах поясной извилины предполагает улучшение результатов лечения [65]. Кроме того, функциональные нейровизуализационные методы могут помочь сократить время подбора антидепрессантов при терапии депрессивных расстройств, а также в выборе тимоаналеп-тика для профилактики рецидивов [34]. Причем поиск в подобном направлении может уменьшить степень суицидального риска за счет своевременного распознавания и купирования депрессивных проявлений.
В последние годы активно осваиваются методы «тонкой» структурной нейровизуализации. Так, с помощью диффузионно-тензорной визуализации у больных с депрессивными расстройствами по сравнению с группой контроля были обнаружены снижения фракционной анизотропии в белом веществе ряда мозговых областей, включая такие структуры, как передняя ножка внутренней капсулы и нижняя теменная часть верхнего продольного пучка слева, левые переднецингулярные и правые теменные отделы, некоторые экстрануклеарные структуры, мозолистое тело, правые средневисоч-ные и билатеральные среднезатылочные области, лобные отделы билатерально. При этом выявлена значимая отрицательная корреляционная связь между значениями фракционной анизотропии в белом веществе лобных отделов и выраженностью депрессивной симптоматики по шкале депрессии Гамильтона [49, 59, 86]. При исследовании исполнительных функций у пациентов с инволюционной депрессией была обнаружена корреляционная связь между результатами выполнения цветового Струп-теста и показателями фракционной анизотропии в ряде фронтостриолимбических областей, включая белое вещество, находящееся латеральнее передних и задних цингулярных корковых отделов, а также белое вещество префрон-тального, инсулярного и парагиппокампального отделов [57].
Не менее успешными можно признать нейровизуализационные исследования в области обсес-сий. Так, со всей очевидностью было продемонстрировано, что в патогенезе обсессий конкрет-
76
ную роль играют такие структуры, как головка хвостатого ядра, дорзомедиальное ядро таламуса, передние отделы поясных извилин и дорзальные отделы орбитофронтальной коры [40, 70], причем под влиянием психотерапевтических и/или медикаментозных воздействий происходит нормализация метаболизма в этих структурах мозга, коррелирующая с регрессом клинической картины [69]. Кроме того, нейровизуализационно подтверждаются клинически отмечаемая комор-бидность обсессий с депрессией, обусловленная близкой расположенностью в структурах мозга нейронных популяций, реализующих «тормозное» -депрессивное - поведение, и роль в патогенезе обсессивно-компульсивного синдрома дезин-гибирования таламических влияний на «старую» (лимбическую) кору как следствие патологии стри-арной системы, наиболее ярко проявляющейся в виде моторных навязчивостей, в частности при синдроме Туретта [1, 27, 47, 62].
Значительный интерес представляют данные, получаемые путем сопоставления различных методов функциональной нейровизуализации, открывающие подходы к расшифровке патогенетических механизмов психических расстройств. В частности, во многих исследованиях отмечается, что размеры головки хвостатого ядра у больных с выраженными тревожно-обсессивными проявлениями достоверно уменьшены по сравнению со здоровыми субъектами [14, 21]. Сопоставление данных ПЭТ и МРС у больных с крайне тяжелыми формами обсессивно-компульсивного расстройства (до 35-38 баллов из 40 максимально возможных по Йель-Браунской шкале оценки тяжести обсессий) позволило высказать предположение о склерозе головки хвостатого ядра и предложить в качестве метода лечения этих больных прямую хроническую электростимуляцию хвостатых ядер [6, 7].
С помощью функциональной нейровизуализации достигнут большой прогресс в изучении эпилепсии и эпилептиформных состояний [35, 44, 48, 58], нейровизуализационные исследования позволили, в частности, выявить роль дисфункции лимбической и паралимбической областей, включая миндалину и среднюю префронтальную кору, в патогенезе посттравматического стрессового расстройства [63]. Наконец, введение нейровизу-ализационных методов в диагностический арсенал практикующих психиатров способствует повышению качества дифференциально-диагностического поиска и пониманию патогенеза синдрома деменции, в частности при болезни Альцгеймера. КТ и МРТ позволяют обнаружить признаки диффузной атрофии и уменьшение объема гиппокам-па и парагиппокампальной извилины [23, 50, 66], при МРС, ОФЭКТ и ПЭТ-обследовании обнаружено уменьшение концентрации ^ацетиласпартата,
ухудшение кровенаполнения и гипометаболизм глюкозы и кислорода в задней теменно-височной области коры [8, 61, 82], вовлечение в патологический процесс задних отделов поясных извилин, предклиний и миндалин [37-39].
Несколько сложнее применение нейровизуали-зационных методов для анализа патогенеза и клинических особенностей расстройств шизофренического круга, однако и в этой области накоплены интересные данные. Так, с помощью КТ и МРТ у пациентов с шизофренией обнаружены характерное расширение боковых и третьих желудочков [29, 30, 54], уменьшение объема серого вещества височной доли и гиппокампа [77, 81]. Некоторые исследователи рассматривают расширение третьего желудочка у лиц с генетическим риском развития шизофрении как предклинический маркер болезни [29, 30]. Подтверждается предположение о том, что центральным звеном в патогенезе шизофрении является дефект структуры или функции всего таламуса или его отдельных ядер [5, 28]. При обследовании больных шизофренией с помощью фМРТ выявляются изменения функциональной активности в дорзолатеральных отделах префронтальной коры и миндалине при выполнении когнитивных тестов по сравнению с контрольной группой [19, 20, 31, 64, 79, 83]. В этих же структурах выявляются изменения при проведении МРС [4, 11, 22], причем уменьшение концентрации ^ацетиласпартата в дорзальной части префронтальной коры рассматривается как прогностически неблагоприятный признак шизофрении [18].
Накапливаются интересные сведения об изменениях в структурах головного мозга при аутизме: гипометаболизм в поясных извилинах, височных и теменных областях и гиперметаболизм в левом гип-покампе и левой лобной коре - при ПЭТ и ОФЭКТ-обследовании [12, 13, 32, 36, 60, 84], снижение функциональной активности в среднем отделе правой фузиформной извилины - при проведении фМРТ [72]. С помощью ПЭТ, ОФЭКТ и фМРТ выявлены изменения в соматосенсорных областях, зрительной коре, поясных извилинах и орбитофронтальной коре у пациентов с конверсионно-диссоциативной симптоматикой [78].
ПЭТ-исследование регионального мозгового метаболизма глюкозы у пациентов с антисоциальным поведением в рамках личностных расстройств показало существенное снижение активности метаболических процессов в нижних отделах лобных долей и гиперметаболизм в верхних отделах пре-фронтальной коры, что может являться причиной расстройств поведения при психопатиях [34, 68]. По данным фМРТ, у лиц с расстройствами личности наблюдается значительная мозговая активность в дорзолатеральной области префронтальной коры и в структурах лимбической системы, в частно-
77
НОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
Таблица 1. Нейробиологические корреляты некоторых психопатологических расстройств
Психопатологическое расстройство Структуры, в которых обнаружен гипометаболизм Структуры, в которых обнаружен гиперметаболизм
Шизофрения Височные доли, теменная и нижнелобная области коры ядра таламуса mediodorsalis и centromedianus Медиофронтальные области, поясная извилина, pulvi-nar (thalamus)
Обсессивно-компульсив-ный синдром Правая задняя поясная извилина, cuneus билатерально, переднедорсальная поясная извилина билатерально (навязчивое накопительство); пр. передняя височная область, левый лобно-височный operculum, левая передняя височная кора (ненакопительствую-щие обсессии) Орбитофронтальная кора, передняя часть поясной извилины, вентромедиальная часть хвостатого ядра, дорсомедиальное ядро таламуса, передняя часть среднего мозга; левая и правая дорсолатеральная префронтальная кора, правая сенсомоторная кора; островковая кора (навязчивое мытье); фронтостри-арная область; латеральная лобная кора, медиальная орбитальная извилина, височная и островковая кора, лентикулярное ядро
Депрессивный синдром Теменные и верхнелобные корковые области, превен-трикулярная часть белого вещества и лобной доли, переднепоясная область, переднедорсальные отделы поясных извилин, средняя префронтальная кора Таламическая и базально-ганглиевая области, дор-солатеральная лобная кора слева, передняя часть поясных извилин
Тревожно-фобические расстройства Среднелобная область, putamen Инсулярная область билатерально, височные доли билатерально, верхняя лобная извилина слева, правая дорсолатеральная префронтальная и теменная кора слева, миндалины, правый гиппокамп
#
сти, в миндалине [42, 71]. Кроме того, у пациентов с поведенческими нарушениями по сравнению с контрольной группой здоровых лиц при проведении МРТ обнаружены расширение желудочков, уплотнение мозгового вещества перивентрикулярных отделов мозга [80], а также уменьшение объема серого вещества до 11% в префронтальной коре и височно-лимбической области [67].
В табл. 1 суммарно представлены изменения метаболизма в структурах головного мозга при некоторых психических расстройствах.
Чрезвычайно важную роль играют функциональные нейровизуализационные исследования в изучении распределения в здоровом и больном мозге как нейромедиаторов, так и тех или иных фармако-препаратов [51, 69, 73]. С внедрением в психиатрическую практику нейровизуализационных методов вопрос выбора фармакотерапии и оптимальной дозы становится все менее эмпиричен и все более индивидуализирован и патогенетически обоснован [34, 41].
Результаты
При обследовании 36 больных с депрессивными состояниями методами нейровизуализации были выявлены нарушения в структурах, входящих в состав кортикостриоталамокортикальных «нервных кругов», причем у больных с разными типами депрессий определялись как схожие, так и отличные изменения (депрессивные состояния были условно обозначены как «реактивная» депрессия (F43), «эндогенная» депрессия (F31.3-F31.5, F33 и F25.1) и «органическая» депрессия (F06)). Результаты обследования методом фМРТ показали, что у больных с депрессивными рас-
стройствами по сравнению со здоровыми испытуемыми в основном наблюдалось снижение интенсивности активаций в головке правого хвостатого ядра и правых орбитофронтальных отделах (наиболее достоверные изменения интенсивности BOLD-сигнала в группе больных по сравнению с группой контроля при выполнении Струп-теста изображены на рис. 1).
При проведении структурной нейровизуализа-ции (воксельной морфометрии и диффузионно-тензорной визуализации) во всех группах больных определялся дефицит трактов форникса, поясных извилин и мозолистого тела. Максимальное сходство наблюдалось между пациентами с «реактивной» и «органической» депрессиями, в группе же больных с «эндогенной» депрессией имелись особые микроструктурные изменения. Так, снижения фракционной анизотропии мозолистого тела распространялись главным образом на его среднюю часть (в отличие от передних отделов в двух других группах), кроме того, в этой группе были выявлены снижения плотности серого вещества в переднем отделе левой поясной извилины, дорсолатеральной префронтальной и зрительной коре слева, билатерально - в орбитофронтальных и нижневисочных корковых отделах, а также в передневентральных отделах таламусов.
Максимальное сходство изменений серого вещества также наблюдалось между пациентами с «реактивной» и «органической» депрессиями: в обеих группах выявлены сходные таламические изменения, билатеральные атрофии инсулярных корковых отделов (в отличие от левосторонних у больных с «эндогенной» депрессией), вовлеченность стриатума (в «реактивной» группе - правое хвостатое ядро, в «органической» - билатерально), а также снижение плотности серого вещества
78
Российский психиатрический журнал № 2, 2010
Таблица 2. Снижение плотности серого вещества в структурах головного мозга у пациентов с депрессивными расстройствами по сравнению с группой контроля (по данным воксельной морфометрии)
Структура, координаты (x; y; z) Уровни статистической значимости различий
У больных с «реактивной» депрессией
Орбитофронтальная кора слева - ПБ 11 (-10; 18; 26) p <0,001; p =0,564; о <0,001
Субмозолистые извилины (И: 16; 11; -22; L: -19; 10; -25) p <0,001; p <0,05; о <0,001
Головка правого хвостатого ядра (6; 17; 0) p <0,001; p =0,761; о <0,001
Инсулярные отделы билатерально (И: 44; 12; -3; L: -38; 12; 2) p <0,001; p <0,05; о <0,001
Миндалик мозжечка справа (15; -50; -62) p <0,001; p <0,001; p„ <0,001
Зрительная кора слева - ПБ 18, 19 (-45; -86; -8) p <0,001; p =0,135; о <0,001
У больных с «эндогенной» депрессией
Передний отдел левой поясной извилины (-1; 35; 15) p <0,001; p <0,632; p„ <0,001
Дорсолатеральная префронтальная кора слева (-27; 52; 31) p <0,001; p <0,001; p„ <0,001
Орбитофронтальная кора билатерально - ПБ 11 (И: 24; 28; -24; L: -20; 26; -23) p <0,001; P <0,05; о <0,001
Субмозолистые извилины (И: 13; 5; -19; L: -10; 4; -19) p <0,001; p >0,5; о <0,001
Нижневисочные отделы (И: 42; 4; -46; L: -43; 0; -46) p <0,001; p >0,5; о <0,001
Зрительная кора слева - ПБ 18, 19(-40; -91; -8) p <0,001; p =0,013; о <0,001
У больных с «органической» депрессией
Орбитофронтальная кора билатерально - ПБ 11 (И: 8; 43; -23; L: -6; 44; -26) p <0,001; P <0,5; p„ <0,001 r uncorr fwe r fdr
Головки хвостатых ядер (И: 7; 15; 3; L: -6; 14; 4) p <0,001; p, >0,5; pM <0,001 uncorr fwe fdr
Парагиппокампальные отделы слева (6; 17; 0) p <0,001; p >0,05; p„ <0,001 uncorr fwe fdr
Инсулярные отделы билатерально (И: 40; 15; -11; L: -30; 16; -17) p <0,001; P <0,5; pM <0,001 uncorr fwe fdr
Миндалик мозжечка справа (49; -46; -39) p <0,001; P =0,081; p„ <0,001 uncorr fwe fdr
Зрительная кора слева - ПБ 18, 19 (-13; -100; -13) p <0,001; P =0,013; p„ <0,001 uncorr fwe fdr
П р и ме ч а н и е: ПБ - поле Бродмана; (х; у; г) - координаты структуры в стандартизированном мозговом атласе MNI;
р - уровни статистической значимости различий (риГ!согг - достоверность наличия активации в исследуемом вокселе,
Ргше - достоверность «артефактных» активаций, - достоверность ложноположительных результатов среди активированных
вокселов).
в правом миндалике мозжечка и левой зрительной коре (табл. 2).
Результаты обследования методами ПЭТ с ^-фтордезоксиглюкозой и МРС показали статистически значимые метаболические изменения в структурах лимбикостриарной системы по сравнению со здоровыми субъектами и динамические изменения в этих структурах в процессе терапии, коррелирующие с изменением клинической картины.
При сопоставлении результатов ПЭТ у близких родственников метаболические изменения в структурах стриатолимбической системы были выявлены как у родителей, так и у их детей, страдающих тревожно-обсессивными и депрессивными проявлениями. При этом выраженность нарушений метаболизма была достоверно выше у детей (р<0,05), чем у их родителей. В качестве иллюстрации представлены данные ПЭТ-обследования близких родственников: матери с отчетливыми тревожно-мнительными чертами характера (доклинической выраженности) и дочери, страдающей резистентным тревожно-депрессивным расстройством (рис. 2). В обоих случаях отмечается гипометаболизм глюкозы в головках хвостатых ядер, однако выраженность метаболических изменений больше у дочери.
Российский психиатрический журнал № 2, 2010
Заключение
С появлением методов нейровизуализации психиатрия получает возможность инструментальной объективизации клинической диагностики. Клинико-психопатологический метод по-прежнему остается ведущим в практике, но применение нейровизуализационных технологий существенно расширяет возможности понимания патогенеза и способствует оптимизации терапии психических расстройств.
Обнаруженные в ходе собственных исследований общие для больных с разными типами депрессий изменения могут являться «нейробиологическим субстратом» депрессивного синдрома различного генеза, а выявленные различия - отображением патогенетических особенностей их формирования. Наблюдаемые сходства изменений в структурах головного мозга у пациентов с «реактивной» и «органической» депрессиями позволяют высказать предположение о наличии микроорганической предрасположенности к развитию реактивных депрессивных состояний. Сопоставляя данные функциональной нейровизуализации, полученные у родителей (носителей доклинической тревожно-депрессивной симптоматики) и у детей, больных некурабельными
79
НОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
тревожно-депрессивными расстройствами, можно высказать предположение о наследственной предрасположенности к формированию фармакорезис-тентности вследствие «усугубления» латентной тревожно-депрессивной симптоматики в последующих поколениях.
Таким образом, методы нейровизуализации существенно меняют практику современной психиатрии, расширяя возможности изучения патогенеза и открывая перспективы более обоснованной дифференциальной диагностики и лечения психических расстройств.
Сведения об авторах
Шамрей Владислав Казимирович - доктор медицинских наук, профессор, начальник кафедры психиатрии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург) E-mail: [email protected]
Труфанов Геннадий Евгеньевич - доктор медицинских наук, профессор, начальник кафедры рентгенологии и радиологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург) E-mail: [email protected]
Абриталин Евгений Юрьевич - кандидат медицинских наук, докторант при кафедре психиатрии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург) E-mail: [email protected]
Корзенев Аркадий Владимирович - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник кафедры психиатрии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (Санкт-Петербург) E-mail: [email protected]
#
Литература
1. Зохар Дж. Новые направления исследований обсессивно-компульсивных расстройств // Тревога и обсессии: Сборник / Под ред. А.Б. Смулевича. - М., 1998. - С. 33-52.
2. Медведев С.В., Скворцова Т.Ю., Красикова Р.Н. ПЭТ в России: Позитронно-эмиссионная томография в клинике и физиологии. - СПб., 2008. - 318 с.
3. Altschuler L.L., Bartzokis G., Grieder T. et al. Amygdala enlargement in bipolar disorder and hippocampal reduction in schizophrenia: an MRI study demonstrating neuroanatomy specificity // Arch. Gen. Psychiatry. - 1998. - Vol. 55. -Р. 663-664.
4. Andreason N.C., Rezai K., Alliger R. et al. Hypofrontality in neuroleptic naive patients and in patients with chronic schizophrenia // Arch. Gen. Psychiatry. - 1992. - Vol. 49. -Р. 943-958.
5. Andreasen N. The role of the thalamus in schizophrenia // Can. J. Psychiatry. - 1997. - Vol. 42. - Р. 27-33.
6. Aouizerate B, Cuny E, Martin-Guehl C. et al. Deep brain stimulation of the ventral caudate nucleus in the treatment of obsessive-compulsive disorder and major depression // J. Neurosurg. -
2004. - Vol. 101. - P. 682-686.
7. Aouizerate B., Martin-Guehl C., Cuny E. et al. Deep Brain Stimulation for OCD and Major Depression // Am. J. Psychiatry. -
2005. - Vol. 162. - P. 2192.
8. Ashford J.W., Shih W.J., Coupal J. et al. Single SPECT measures of cerebral cortical perfusion reflect time index estimation of dementia severity in Alzhiemer's disease // J. Nucl. Med. -2000. - Vol. 41. - Р. 57-64.
9. Austin M, Whitehead R, Edgar C. et al. Localized decrease in serotonin transporter-immunoreactive axons in the prefrontal cortex of depressed subjects committing suicide // Neuroscience. - 2002. - Vol. 114. - P. 807-815.
10. Beauregard M, Leroux J.M., Bergman S. et al. The functional neuroanatomy of major depression: an fMRI study using an emotional activation paradigm // Neuroreport. - 1998. - Vol. 9. -P. 3253-3258.
11. Bertolino A., Callicott J.H., Ellman I. et al. Regionally specific neuronal pathology in untreated patients with schizophrenia: a proton magnetic resonance spectroscopic imaging study // Biol. Psychiatry. - 1998. - Vol. 43, N 9. - P. 641-648.
12. Boddaert N. Autism: functional brain mapping of exceptional calendar capacity // Br. J. Psychiatry. - 2005. - Vol. 187. -P. 83-86.
13. Boddaert N. Perception of complex sounds in autism: abnormal auditory cortical processing in children // Am. J. Psychiatry. -2004. - Vol. 161 (11). - P. 2117-2120.
14. Bohning D.E., Denslow S., Bohning P.A. et al. Interleaving fMRI and rTMS // Suppl. Clin. Neurophysiol. - 2003. - Vol. 56. -P. 42-54.
15. Botteron K.N., Raichle M.E., Drevets W.C. et al. Volumetric reduction in left subgenual prefrontal cortex in early onset depression // Biol. Psychiatry. - 2002. - Vol. 51. -P. 342-344.
16. Brenner J.D., Narayan M., Anderson E.R. et al. Hippocampal volume reduction in major depression // Am. J. Psychiatry. - 2000. -Vol. 157. - P. 115-117.
80
17. Brenner J.D., Vythilingam M, Vermetten E. et al. Reduced volume of orbitofrontal cortex in major depression // Biol. Psychiatry. - 2002. - Vol. 51. - P. 273-279.
18. Callicott J.H., Bertolino A., Egan M.F. et al. A selective relationship between prefrontal N-acetylaspartate measures and negative symptoms in schizophrenia // Am. J. Psychiatry. - 2000. -Vol. 157, N 10. - P. 1646-1651.
19. Carter C.S., MacDonald A.W., Ross L.L. et al. Anterior Cingulated Cortex Activity and Impaired Self-Monitoring of Performance in Patients With Schizophrenia: An Event-Related fMRI Study // Am. J. Psychiatry. - 2001. - Vol. 158. -P. 1423-1428.
20. Carter C.S., Perlstein W., Ganguli R. et al. Functional hypofron-tality and working memory dysfunction in schizophrenia // Am. J. Psychiatry. - 1998. - Vol. 155, N 9. - P. 1285-1287.
21. Casey K.L., Minoshima S., Berger K.L. et al. Positron emission tomographic analysis of cerebral structures activated specifically by repetitive noxious heat stimuli // J. Neurophysiol. -1994. - Vol. 71. - P. 802-807.
22. Cecil K.M., Lenkinski R.E., Gur R.E. et al. Proton magnetic resonance spectroscopy in the frontal and temporal lobes of neuroleptic naive patients with schizophrenia // Neuropsychopharmacology. - 1999. - Vol. 20, N 2. -P. 131-140.
23. Delacourte A, David J.P., Sergeant N. et al. The biochemical pathway of neurofibrillary degeneration in aging and Alzheimer's disease // Neurology. - 1999. - Vol. 52. -P. 1158-1165.
24. Drevets W.C. Functional neuroimaging studies of depression: the anatomy of melancholia // Ann. Rev. Med. - 1998. - Vol. 49. -P. 341-361.
25. Drevets W.C. Prefrontal cortical-amygdalar metabolism in major depression // Ann. N.Y. Acad. Sci. - 1999. - Vol. 877. -P. 614-637.
26. Drevets W.C, Price J.L., Bardgett M.E. et al. Glucose metabolism in the amygdala in depression: relationship to diagnostic subtype and plasma cortisol levels // Pharmacol. Biochem. Behav. - 2002. - Vol. 71. - P. 431-477.
27. Eidelberg D., Moeller J.R., Antonini A. et al. The metabolic anatomy of Touretters syndrome // Neurology. - 1997. -Vol. 48. - P. 927-934.
28. Ettinger U., Chitnis X., Kumari V. et al. Magnetic resonance imaging of the thalamus in first episode psychosis // Am. J. Psychiatry. - 2001. - Vol. 158. - P. 116-118.
29. Fannon D., Chitnis X., Doku V. et al. Features of structural brain abnormality detected in first episode psychosis // Am. J. Psychiatry. - 2000. - Vol. 157. - P. 1829-1834.
30. Fannon D., Tennakoon L., Sumich A. et al. Third ventricle enlargement and developmental delay in first episode psychosis // Br. J. Psychiatry. - 2000. - Vol. 177. - P. 354-359.
31. Fletcher P.C., McKenna P.J., Frith C.D. et al. Brain activations in schizophrenia during a graded memory task studied with functional neuroimaging // Arch. Gen. Psychiatry. - 1998. -Vol. 55, N 11. - P. 1001-1008.
32. Gervais H. Abnormal cortical voice Processing in autism // Nat. Neurosci. - 2004. -Vol. 7(8). - P. 801-802.
33. Goyer P.F., Andreason P.J., Semple W.E. et al. Positron Emission Tomography and personality disorders // Neuropsychopharmacology. - 1994. - Vol. 10, N 1. - P. 21-28.
34. Gupta A., Elheis M., Pansari K. Imaging in psychiatric illnesses // Int. J. Clin. Pract. - 2004. - Vol. 58, N 9. - P. 850-858.
35. Hammers A., Koepp M.J., Richardson M.P. et al. Grey and white matter flumazenil binding in neocortical epilepsy with normal MRI. A PET study of 44 patients // Brain. - 2003. - Vol. 126, N 6. - P. 1300-1318.
36. Haznedar M.M. Limbic circuitry in patients with autism spectrum disorders studied with positron emission tomography and magnetic resonance imaging // Am. J. Psychiatry. - 2000. -Vol. 157, N 12. - P. 1994-2001.
37. Herholz K., Salmon E., Perani D. et al. Discrimination between Alzheimer Dementia and controls by automated analysis of multicenter FDG-PET // Neuroimage. - 2002. - Vol. 17. -P. 302-316.
38. Herholz K., Wrisenbach S., Zundorf G. et al. In vivo study of acetylcholine esterase in basal forebrain, amygdale, and cortex in mild to moderate Alzheimer disease // Neuroimage. - 2004. -Vol. 21, N 1. - P. 136-143.
39. Hirono N., Hashimoto M., Ischii K. et al. One-year change in cerebral glucose metabolism in patients with Alzheimer's disease // J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. - 2004. - Vol. 16. -P. 488-492.
40. Insel T.R. Toward a neuroanatomy of OCD // Arch. Gen. Psychiatry. - 1992. - Vol. 49. - P. 739-744.
41. Kennedy S.H., Evans K.R., Krueger S. et al. Changes in regional brain glucose metabolism, measured with positron emission tomography after paroxetine treatment of major depression // Am. J. Psychiatry. - 2001. - Vol. 158. - P. 899-905.
42. Kiehl K.A. Aneuroimaging investigation of affective cognitive and language functions in psychopathy // Diss. Abstract Int. B Sci. Eng. - 2000. - Vol. 61 (5B). - P. 2766.
43. Kimbrell T.A., Ketter T.A., George M.S. et al. Regional cerebral glucose utilisation in patients with a range of severities of unipolar depression // Biol. Psychiatry. - 2002. - Vol. 51. -P. 237-252.
44. Kim M.A., Heo K., Choo M.K. et al. Relationship between bilateral temporal hypometabolism end EEG findings for medial temporal lobe epilepsy: analysis of 18F-FDG PET using SPM // Seizure. - 2006. - Vol. 15, N 1. - P. 56-63.
45. Kumari V., Mitterschiffthaler M.T., Teasdale J.D. et al. Cognitive generation of affect in depression. A Func MRI Study // Biol. Psychiatry. - 2001. - Vol. 49, N 8. - Suppl. - P. 105S.
46. Lane R.D., Reiman E.M., Ahern G.L. et al. Neuroanatomical correlates of happiness, sadness and disgust // Am. J. Psychiatry. -1997. - Vol. 154. - P. 926-933.
47. Leckman J.F., Peterson B. S., Anderson G. M. et. al. Pathogenesis of Tourette's Syndrome // J. Child. Psychol. Psychiatry. - 1997. -Vol 38, N 1. - P. 101-117.
48. Lee D.S., Lee S.K., Lee M.-C. Emerging role of PET in epilepsy // International Congress Series. - 2004. - Vol. 1264. - P. 10-25.
49. Li C., Sun X., Zou K. et al. Voxel based Analysis of DTI in Depression Patients // Int. J. Magnetic Resonance Imaging. -2007. - Vol. 1, N 1. - P. 043-048.
НОВЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
#
50. Lopez O, Becker J.T., Jungreis C.A. et al. Computed Tomography but not MRI identified periventricular white matter lesions predict symptomatic cerebrovascular disease in probable Alzhiemer's disease // Arch. Neurol. - 1995. - Vol. 52. -Р. 659-664.
51. Mayberg H.S., Brannan S.K., Tekell J.L. et al. Regional metabolic effects of fluoxetine in major depression: serial changes and relationship to clinical response // Biol. Psychiatry. -2000. - Vol. 48. - Р. 830-843.
52. Mayberg H.S. Limbic-cortical dysregulation: a proposed model of depression // J. Neuropsychiatry. - 1997. - Vol. 9. -Р. 471-481.
53. Mayberg H.S., Liotti M, Brannan S.K. et al. Reciprocal lim-biccortical function and negative mood: converging PET findings in depression and normal sadness // Am. J. Psychiatry. -1999. - Vol. 156. - Р. 675-682.
54. McCarley R.W., Wible C.G., Frumin M. et al. MRI anatomy of schizophrenia // Biol. Psychiatry. - 1999. - Vol. 45. -P. 1099-1192.
55. Milak M.S., Parsey R.V., Keilp J. et al. Neuroanatomic Correlates of Psychopathologic Components of Major Depressive Disorder // Arch. Gen. Psychiatry. - 2005. - Vol. 62. - Р. 397-408.
56. Mohamed F.B., Faro S.H., Gordon N.J. et al. Brain mapping of deception and truth telling about an ecologically valid situation: functional MR imaging and polygraph investigation—initial experience // Radiology. - 2006. - Vol. 238, N 2. -Р. 679-688.
57. Murphy C.F., Gunning-Dixon F.M., Hoptman M.J. et al. White matter integrity predicts Stroop performance in patients with geriatric depression // Biol. Psychiatry. - 2007. - Vol. 61, N 8. - Р. 1007-1010.
58. Najm I.M., Naugle R., Busch R.M. et al. Definition of the epileptogenic zone in a patient with non-lesional temporal lobe epilepsy arising from the dominant hemishere // Epileptic Disord. -2006. - Vol. 8, N 2. - Р. 27-35.
59. Nobuhara K., Okugawa G., Sugimoto T. et al. Frontal white matter anisotropy and symptom severity of late-life depression: a magnetic resonance diffusion tensor imaging study // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 2006. - Vol. 77, N 1. - Р. 120-122.
60. Ohnishi T. Abnormal regional cerebral blood flow in childhood autism // Brain. - 2000. - Vol. 123. - Pt 9. - Р. 1838-1844.
61. Parnetti L., Lowenthal D., Prescuitti O. et al. H-MRS, MRI based hippocampal volume try and Tc HMPAO-SPECT in normal ageing, age associated memory impairment and probable Alzhiemer's disease // JAGS. - 1996. - Vol. 44. - Р. 133-138.
62. Perani D., Colombo C., Bressi S. [18F] FDG PET Study in Obsessive-Compulsive Disorder: A Clinical/Metabolic Correlation Study After Treatment // Br. J. Psychiatry. - 1995. -Vol. 166. - Р. 244-250.
63. Phan K.L., Britton J.C., Taylor S.F. et al. Corticolimbic Blood Flow During Nontraumatic Emotional Processing in Posttraumatic Stress Disorder // Arch. Gen. Psychiatry. - 2006. - Vol. 63. -Р. 184-192.
64. Phillips M.L., Williams L., Senior C. et al. A differential neural response to threatening and nonthreatening negative facial expressions in paranoid and nonparanoid schizophrenics //
Psychiatry Res. Neuroimaging. - 1999. - Vol. 92, N 8. -P. 11-31.
65. Pizzagali D., Pascaul-Marqui R.D., Nitschke J.B. et al. Anterior cingulate activity is a predictor of degree of treatment in major depression: evidence from brain electrical tomography analysis // Am. J. Psychiatry. - 2001. - Vol. 158. - P. 405-415.
66. Price J.L., Ko A.I., Wade M.J. et al. Neuron number in the ento-rhinal cortex and CA1 in preclinical Alzheimer disease // Arch. Neurol. - 2001. - Vol. 58. - P. 1395-1402.
67. Raine A., Lencz T., Bihrle S. et al. Reduced prefrontal grey matter Volume and reduced autonomic activity in antisocial personality disorder // Arch. Gen. Psychiatry. - 2000. - Vol. 57, N 2. - P. 119-127.
68. Raine A., Phil D., Stoddard J. et al. Prefrontal glucose deficits in murderers lacking psychosocial deprivation // Neuropsychiatry Neuropsychol. Behav. Neurol. - 1998. - Vol. 11, N 1. -P. 1-7.
69. Rauch S.L., Shin L.M., Dougherty D.D. et al. Predictors of Fluvoxamine Response in Contamination-related Obsessive Compulsive Disorder. A PET Symptom Provocacion Study // Neuropsychopharmacology. - 2002. - Vol. 27, N 5. -P. 782-791.
70. Saxena S., Rauch S.L. Functional neuroimaging and the neuroanatomy of obsessive-compulsive disorder // Psychiatr. Clin. North Am. - 2000. - Vol. 23, N 3. - P. 563-586.
71. Schneider F., Habel U., Kessler C. et al. Functional imaging of conditioned aversive emotional responses in antisocial personality disorder // Neuropsychobiology. - 2000. - Vol. 42, N 4. -P. 192-201.
72. Schultz R.T. Abnormal ventral temporal cortical activity during face discrimination among individuals with autism and Asperger syndrome // Arch. Gen. Psychiatry. - 2000. -Vol. 57(4). - P. 331-340.
73. Sheline Y.I., Barch D.M., Donnolly J.M. et al. Increased amygdale response to masked emotional faces in depressed subjects resolves with antidepressant treatment: an fMRI study // Biol. Psychiatry. - 2001. - Vol. 50. - P. 651-658.
74. Sheline Y.I., Shangavi M., Mintun M.A. et al. Depression duration but not age predicts hippocampal Volume loss in medically healthy women with recurrent major depression // J. Neurosci. -
1999. - Vol. 19. - P. 5034-5043.
75. Sheline Y.I., Wang P.W., Gado M.H. et al. Hippocampal atrophy in recurrent major depression // Proc. Natl Acad. Sci. USA. -1996. - Vol. 93. - P. 3908-3913.
76. Soares J.C., Mann J. The anatomy of mood disorders. Review of structural neuroimaging studies // Biol. Psychiatry. - 1997. -Vol. 41. - P. 86-106.
77. Sumich A, Chitnis X.A., Lowe J. et al. Temporal lobe structures, symptomatology and first episode psychosis // Schizophr. Res. -
2000. - Vol. 41. - P. 113-114.
78. Vuilleumier P. Hysterical conversion and brain function // Prog. Brain Res. - 2005. - Vol. 150. - P. 309-329.
79. Woodruff P.W., Wright W.C., Bullmore E.T. et al. Auditory hallucinations and the temporal cortical response to speech in schizophrenia: a functional magnetic resonance imaging study // Am. J. Psychiatry. - 1997. - Vol. 154. - P. 1676-1682.
82
80. Woods B.T., Brennan S., Yurgelun-ToddD. MRI abnormalities in subjects during word production // Am. J. Psychiatry. - 1996. -major psychiatric disorders: an explorative comparative study // Vol. 153, N 2. - P. 200-205.
J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. - 1995. - Vol. 7. - P. 49. 84. ZekiS. The neurobiology of love // FEBS Lett. - 2007. - Vol. 581,
81. Wright I.C., Rabe-Hesketh S., Woodruff P.W. et al. Meta-analysis N 14. - P. 2575-2579.
of regional brain Volumes in Schizophrenia // Am. J. Psychiatry. - 85. Zilbovicius M. Temporal lobe dysfunction in childhood autism:
2000. - Vol. 157. - P. 16-25. a PET study. Positron emission tomography // Am. J. Psychiatry. -
82. Yamaguchi S., Meguro K, Itoh M. et al. Decreased cortical 2000. - Vol. 157 (12). - P. 1988-1993.
glucose metabolism correlates with hippocampal atrophy in 86. Zou K., Huang X., Li T. et al. Alterations of white matter integ-
Alzhiemer's disease as shown by MRI and PET // J. Neurol. rity in adults with major depressive disorder: a magnetic
Neurosurg. Psychiatry. - 1997. - Vol. 62. - 596-600. resonance imaging study // J. Psychiatry Neurosci. - 2008. -
83. Yurgelun-Todd D.A., Waternaux C.M., Cohen B.M. et al. Vol. 33, N 6. - P. 525-530. Functional MRI of schizophrenic patients and comparison
POCCMMCKMM ncMxuaTpMHecKMM xypHa^ № 2, 2010 83
