CC BY
414
УДК 616-092.11 ББК 56.14
СВЯЗЬ НАРУШЕНИЙ ЭЭГ С КЛИНИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ РАССТРОЙСТВ
АУТИСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА
Л.П. ЯКУПОВА ФГБНУНЦПЗ, г. Москва, Россия e-mail: yakupoval@mail.ru Н.В. СИМАШКОВА, ФГБНУ НЦПЗ, г. Москва, Россия e-mail: simashkovanv@mail.ru
Аннотация
Расстройства аутистического спектра (РАС) являются одной из наиболее сложных, дискуссионных проблем современной психиатрии. Для её решения всё чаще привлекаются дополнительные биологические методы исследования.
Целью настоящего исследования было изучение связи параметров ЭЭГ с особенностями структуры клинических состояний при разных формах аутистических расстройств, что дало бы дополнительные возможности в дифференциальной диагностике РАС. Обследовано 195 детей с разными формами РАС - эволютивными, психотическими, с аутистической симтоматикой при генетических заболеваниях. Выявлено, что на разных стадиях болезни (обострение, ремиссия) при разных видах РАС имеет место своя картина нарушения соотношения ритмов ЭЭГ. Так, наибольшие изменения отмечены при тяжёлой форме РАС - атипичном детском психозе (АДП) в клинической стадии регресса, когда в ЭЭГ 70% пациентов наблюдалось доминирование ритмической тета-активности и достоверное снижение мощности альфа-ритма. При более лёгкой форме РАС - инфантильном психозе с кататоническими расстройствами у 78% детей во время приступа сохранялся организованный характер ЭЭГ с регулярным альфа-ритмом, а в период ремиссии присутствовал выраженный мю-ритм, мощность которого достоверно превышала возрастные нормативы. При эволютивной форме РАС - высоко функциональном синдроме Аспергера уже в младшем возрасте (3-4 года) наблюдалось достоверное усиление спектральной мощности высокочастотных компонентов альфа-ритма (у 40% детей в виде его доминирования). При синдроме Каннера, наоборот, выявлялась задержка в формировании альфа-ритма, что отчётливо прослеживалось в младшем возрасте. Динамические наблюдения изменений биопотенциалов мозга на разных стадиях болезни, анализ параметров ЭЭГ с учётом клинического состояния пациентов позволили выявить корреляции отдельных параметров ЭЭГ с особенностями структуры клинических проявлений, что можно использовать в качестве маркеров для дополнительного тестирования тяжести заболевания, его возможного прогноза и дифференциальной диагностики РАС.
Ключевые слова: аутизм, детский возраст, ЭЭГ.
Актуальность. Расстройства аутистического спектра (РАС) представляют собой нозологически гетерогенную группу заболеваний, в которую входят: непсихотический эволютивно-
конституциональный аутизм при синдроме Аспергера ^84.5), детский эволютивно-процессуальный аутизм Каннера ^84.0), инфантильный психоз ^84.02), атипичный детский психоз (F84.11) и другие типы расстройств. Трудности диагностики, недостаточная изученность патогенетических механизмов развития болезни и патогенетических подходов к терапии диктуют
необходимость поиска биологических маркеров, сопряженных с характеристиками заболевания и объективно отражающих особенности клинического состояния пациентов. К настоящему времени получены многочисленные данные, подтверждающие существование ЭЭГ-нарушений, связанных с РАС [1, 7, 8, 15]. Заметное повышение интереса к нейрофизиологическим аспектам изучения аутизма у детей возникло в связи с разработкой новых концепций патогенеза аутистических расстройств. Так, согласно одной из гипотез, в основе аутистических расстройств может лежать дисфункция системы зеркальных
нейронов, отвечающей за подражание, формирование социальных и коммуникативных навыков [4, 10, 11, 12]. Значительное место отводится ЭЭГ-исследованиям также в концепции о ведущей роли в патогенезе аутизма бессудорожной эпилептической энцефалопатии [2, 3, 6, 9, 14].
Анализ литературных данных показывает, что при разных типах РАС возможны значительные различия в характере нарушений нейрофизиологических параметров.
Целью настоящего исследования было изучение корреляции отдельных параметров ЭЭГ с особенностями структуры клинических состояний при разных формах аутистических расстройств с дальнейшей перспективой использовать эту дополнительную информацию при дифференциальной диагностике и прогнозе развития заболевания.
Материалы и методы. Обследовано 195 пациентов детского возраста с РАС: с синдромом Аспергера 62 человека, с синдромом Каннера 10 детей, с инфантильным психозом (ИП) 63 больных, с атипичным детским психозом (АДП) 28 человек, с аутистическими расстройствами при генетических синдромах Ретта и Мартина-Белл 14 и 18 больных соответсвенно. Возраст детей в каждой группе варьировал от 3 до 12 лет.
Прежде всего, проводилась клиническая верификация групп больных РАС и оценка их психического состояния. Для объективизации оценки выраженности детского аутизма использовалась шкала CARS [13]. Выраженность кататонических расстройств оценивалась по шкале кататонии BFCRS [5]. Регистрировалась ЭЭГ бодрствования (активного и пассивного), т.к. задачи исследования включали оценку
сформированности основных ритмов ЭЭГ по соответствию их характеристик возрасту, а также анализ соотношения ритмов с учётом возраста при каждом заболевании. Поиск эпи-активности во время сна в задачи исследования не входил.
Компьютерную регистрацию ЭЭГ осуществляли от 16 областей (затылочных, теменных, центральных, лобных и трех височных обоих полушарий, а также двух сагиттальных - центральной и теменной). Электроды располагались по стандартной международной системе 10-20%.
Использовалась монополярная схема
регистрации с референтными объединенными ушными электродами.
Анализ фоновой ЭЭГ проводился с использованием метода быстрого
преобразования Фурье. Дальнейшая
статистическая обработка включала сравнение спектральных параметров ЭЭГ (величин спектральной мощности ритмов) каждого больного с нормативными группами соматически и психически здоровых детей сходного возраста и пола (Z-критерий). При динамическом наблюдении проводилось сравнение спектров мощности двух ЭЭГ записей одних и тех же больных (критерий Стьюдента, критерий Фишера).
Результаты и обсуждение. В состоянии бодрствования у детей в анализируемом возрастном диапазоне эпи-активность встречалась в 4-5 % случаев, за исключением генетических форм, когда встречаемость эпи-активности была в 5-6 раз выше.
Анализ биоэлектрической активности мозга на разных стадиях болезни (обострение, ремиссия) показал, что при разных видах РАС имеет место своя картина соотношений основных ритмов ЭЭГ, что отражает степень сформированности нейронных сетей, генерирующих эти ритмы, и функциональную активность мозга на момент исследования. Наибольшие изменения в ЭЭГ отмечены при тяжёлой форме РАС - АДП в клинической стадии регресса. У 70% пациентов в этот период болезни доминировала ритмическая тета-активность частотой 5-7 Гц, спектральная мощность которой значительно превышала возрастные нормативы. Наблюдалась корреляция между количественной мерой этого ритма и тяжестью психического состояния. Если в структуре регрессивно-катотонических приступов, наряду с тяжелым аутизмом (по шкале CARS 45-60 баллов), преобладали регрессивные проявления, то в ЭЭГ был выражен тета-ритм во всех зонах коры и редуцирован затылочный альфа-ритм. Улучшение состояния с преобладанием в клинической картине преимущественно катотонических расстройств и стертого аутизма сопровождалось значительной редукцией тета-ритма и достоверным увеличением выраженности альфа-ритма. Повторные регрессивные приступы сопровождались нарастанием тета-активности, уменьшением альфа-ритма и снижением его частоты.
Таким образом, при АДП изменения в ЭЭГ коррелировали с прогредиентностью течения болезни. Отсутствие ритмической тета-активности и присутствие альфа-ритма свидетельствовали о более лёгкой форме течения заболевания и являлись благоприятным прогностическим признаком.
При более лёгкой форме РАС -инфантильном психозе с кататоническими расстройствами, в ЭЭГ никогда не регистрировалась выраженная тета-активность. На всём протяжении динамических наблюдений у всех пациентов во время приступа присутствовал регулярный альфа-ритм.
Таким образом, по характеристикам основных ритмических компонентов (альфа-ритма и медленноволновых диапазонов) ЭЭГ при ИП имела организованный характер и значительно меньше отличалась от нормы, чем ЭЭГ больных АДП. Особенностью ЭЭГ таких больных было присутствие при выходе из кататонического приступа выраженного сенсомоторного ритма, спектральная мощность которого достоверно превышала нормативные границы. Именно повышенный индекс этого ритма и особенности его реагирования на моторные тесты, по современным представлениям, могут отражать нарушения функционирования систем зеркальных нейронов.
При описанных выше формах РАС в остром состоянии у 40% больных обеих групп выявлялось достоверное усиление бета-активности, т.е. наблюдалась корреляция с остротой психоза.
Аутистические расстройства встречались и при разных хромосомных и генных заболеваниях. В этих случаях аутизм проявлялся на фоне фенотипических особенностей основного заболевания. Так, для синдрома Мартина-Белл (ломкой Х-хромосомы) характерно доминирование в ЭЭГ выраженной ритмической активности частотой 5-8 Гц (преимущественно тета-диапазона) во всех областях неокортекса, затылочный альфа-ритм представлен короткими группами волн. Лишь у 15% больных встречались организованные ЭЭГ с правильным соотношением альфа-ритма и медленных колебаний. И при данном генетическом
заболевании присутствие тяжелого аутизма в манифестном и повторных регрессивно-кататонических приступах психоза
сопровождалось достоверным усилением в ЭЭГ уже исходно выраженного тета-ритма.
Для клинической картины синдрома Ретта характерна стадийность течения. В своем развитии он проходит ряд стадий: от первой, названной аутистической, до четвёртой, определяемой как стадия распада. Встречается и вариант синдрома Ретта с выраженным аутизмом (от 37 до 60 баллов по шкале CARS), сохраняющимся на протяжении всего течения заболевания. В ЭЭГ на второй стадии - стадии регресса отмечается отчётливая редукция альфа-ритма, а на границе второй и третьей стадий появляется ритмическая тета-активность. Наблюдалась также зависимость ЭЭГ от тяжести психического состояния больных. Чем сохраннее речь и моторные функции, тем меньше представлена в ЭЭГ тета-активность.
При эволютивной форме РАС - синдроме Аспергера регистрировались организованные ЭЭГ с достаточно выраженным альфа-ритмом. Основное отличие от нормы выявлялось в особенностях частотной структуры альфа-ритма. При высоко функциональном синдроме Аспергера уже в младшем возрасте (3-4 года) наблюдалось достоверное усиление спектральной мощности высокочастотных компонентов альфа-ритма. У 40% детей высокочастотный альфа-ритм (10 Гц и выше) доминировал в спектре мощности. При синдроме Каннера, наоборот, выявлялась задержка в формировании альфа-ритма, что отчётливо прослеживалось в младшем возрасте, когда регистрировались лишь фрагменты ритма сниженной частоты.
Таким образом, динамические наблюдения изменений биопотенциалов мозга на разных стадиях болезни, анализ параметров ЭЭГ с учётом клинического состояния пациентов позволили выявить корреляции отдельных характеристик ЭЭГ с особенностями структуры клинических проявлений, что можно использовать в качестве дополнительных маркеров для тестирования тяжести заболевания, возможного прогноза и дифференциальной диагностики РАС.
Список литературы
1. Горбачевская Н.Л. Особенности формирования ЭЭГ у детей в норме и при разных типах общих (первазивных) расстройств развития. Автореф. дисс. докт. биол. наук. /Н.Л. Горбачевская. - 2000.
2. Зенков Л.Р. Бессудорожные эпилептические энцефалопатии, аутизм и другие расстройства психического развития. / Л.Р. Зенков, С.И. Шевельчинский, П.А. Константинов и др. //Аутизм и нарушения развития. - 2004. - № 1. - с. 2-19.
3. Мухин К.Ю. Эпилептические энцефалопатии и схожие синдромы у детей. / К.Ю. Мухин, А.С. Петрухин, А.А. Холин - Москва, 2011. - 680 с.
4. Bernier R. EEG mu rhythm and imitation impairments in individuals with autism spectrum disorder. / R. Bernier, G. Dawson, S. Webb, M. Murias // Brain and Cognition. - 2007. - Vol. 64(3). - p. 228-237.
5. Bush G. Rating scale and standardized examination. / G. Bush, M. Fink, G. Petriders et al. // Acta Psychiatr. Scand. -1996. - Vol. 93(2) - p. 129-136.
6. Canitano R. Epilepsy in autism spectrum disorders. /R. Canitano //Eur. Child. Adolesc. Psychiatry. - 2007. - Vol. 16 (1). - 61-66.
7. Chan A.S. Quantitative electroencephalographic profiles for children with autistic spectrum disorder. / A.S. Chan, S.L. Sze, M.C. Cheung//Neuropsychology. - 2007. - Vol. 21(1). - с. 74-81.
8. Gregory M.D. Evidence of a faster posterior dominant EEG rhythm in children with autism. / M.D. Gregory, D.E. Mandelbaum //Research in Autism Spectrum Disorders. - 2012. - Vol. 6(3). - p. 1000-1003.
9. Kurokawa Т. Clinical features of epilepsy with pervasive developmental disorder. / Т. Kurokawa, Y. Yokomizo, S. Lee, T. Kusuda // Brain and Development. - 2010. - Vol. 32(9). - p. 764-768.
10. Oberman L.M. Modulation of mu suppression in children with autism spectrum disorders in response to familiar or unfamiliar stimuli: The mirror neuron hypothesis. /L.M. Oberman, V.S. Ramachandran, J.A. Pineda //Neuropsychologia. -2008. - Vol. 46(5) - p. 1558-1565.
11. Oberman L.M. EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders. / L.M. Oberman, E.M. Hubbard, J.R. McCleery et al. // Cognitive Brain Research. - 2005. - Vol. 24(2). - p. 190-198.
12. Rizzolatti G. The mirror-neuron system. / G. Rizzolatti, L. Craighero // Annu. Rev. Neurosci. - 2004. - Vol. 27. - p. 169192.
13. Schopler E. Toward objective classification of childhood autism: Chilhood Autism Rating Scale (CARS). / E. Schopler, R.J. Reichler, R.F. DeVellis, K. Daly // J. Autism Dev Disord. - 1980. - Vol. 10(1). - p. 91-103.
14. Tuchman R. Autizm and epilepsy: Historical perspective. / R. Tuchman, M. Cuccaro, M. Alessandri. // Brain and Development. - 2010. - Vol. 32(9). - p. 709-718.
15. Yasuhara A. Correlation between EEG abnormalities and symptoms of autism spectrum disorder (ASD). / A. Yasuhara // Brain and Development. - 2010. - Vol. 32(10). - p. 791-798.
CORRELATION BETWEEN EEG ABNORMALITIES AND CLINICAL FEATURES OF
AUTISM SPECTRUM DISORDERS
L.P. YAKUPOVA, MHRC, Moscow, Russia e-mail: yakupoval@mail.ru N. V. SIMASHKOVA, MHRC, Moscow, Russia e-mail: simashkovanv@mail.ru
Abstract
One of the complicated and controversial problems of modern psychiatry is autism spectrum disorders (ASD). Additional biological methods to study of autizm are increasingly involved. The aim of this study was to evaluate the relationship between EEG parameters and the clinical features of different forms of ASD to use of neurophysiological indicators as an additional diagnostic tests. 195 children with different forms of ASD were examined. The definite abnormal patterns of the EEG on different stages of the disease (exacerbation, remission) have been identified. So the significant changes were noted in severe forms ASD in regressive stage: EEG (70%) had predominance of theta-rhythm and a significant decrease of the alpha rhythm power. In the milder form of ASD - infantile psychosis with catatonic disorders -EEG (78%) had organized pattern and regular alpha rhythm, while a remission was accompanied pronounced mu rhythm. The revealed correlations between EEG parameters and clinical condition of the patients can be used as additional markers for further diagnostic testing ASD.
Keywords: autism, child, EEG
