CC BY
10Список литературы:
1. Rupert J. Egan et. al., Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish, Behavioural Brain Research, 2009
2. Fitzgerald, J. A., Kirla, K. T., Zinner, C. P. et al. Emergence of consistent intra-individual locomotor patterns during zebrafish development. Sci Rep 9, 13647 (2019).
3. Dmitrii V. Bozhko et. al. Artificial intelligence-driven phenotyping of zebrafish psychoactive drug responses, Progress in Neuro-Psy-chopharmacology and Biological Psychiatry, 2021
УДК 612.821
Неклюдова А. К., Сысоева О. В.
ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия.
Neklyudova A. K., Sysoeva O. V.
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology RAS, Moscow, Russia E-mail: anastacia.neklyudova@gmail.com
УСТОЙЧИВАЯ НЕГАТИВНАЯ ВОЛНА В ОТВЕТ НА 40 ГЦ СЛУХОВУЮ СТИМУЛЯЦИЮ ПРИ СИНДРОМЕ АНГЕЛЬМАНА И СИНДРОМЕ РЕТТА
SUSTAINED NEGATIVE WAVE IN RESPONSE TO 40 HZ AUDITORY STIMULATION IN RETT AND ANGELMAN SYNDROMES
DOI
Аннотация: В работе исследуется ответ мозга на 40 Гц-стимуля-цию щелчками при синдроме Ретта и синдроме Ангельмана. Ответ нарушен при синдроме Ретта, но не при синдроме Ангельмана. Это указывает на специфичность данного нарушения при синдроме Ретта
и позволяет объективного изучать нарушения слухового восприятия и речи при этом заболевании.
Ключевые слова: ЭЭГ, синдром Ретта, синдром Ангельмана, слуховой стационарный ответ, устойчивая волна
Abstract: The study investigates the brain response to stimulation by clicks trains at a frequency of 40 Hz in Rett syndrome and Angelman syndrome. The component is disturbed in Rett syndrome, but in Angelman syndrome it does not differ from the norm. This indicates the specificity of impairment in Rett syndrome disorder and allows an objective study of auditory perception and speech in this disease.
Keywords: EEG, Rett syndrome, Angelman syndrome, auditory steady-state response, sustained wave
Нарушения развития, связанные с генетическими повреждениями, довольно редкие заболевания, но вместе охватываю большую часть населения. При этом исследования таких состояний имеют два серьезных недостатка: либо фокусируются на описании фенотипов, либо, если и используют объективные методы (например, ЭЭГ), имеют маленькие выборки.
В нашей работе рассматривается электрофизиологический ответ мозга на стимуляцию щелчками с частотой 40 Гц мозга при синдроме Ретта (нарушение в гене MECP2) и при синдроме Ангельмана (нарушение в гене UBE3A). Оба заболевания сопровождаются задержкой когнитивного и моторного развития, а также речевыми нарушениями и симптомами расстройств аутистического спектра (РАС) [1,2].
Известно, что подобная стимуляция в слуховой модальности вызывает 2 типа ответа: навязанный ритм на частоте стимуляции и устойчивую волну негативной полярности, развивающуюся с началом звукового стимула. Первый ответ связывают со способностью детектировать паузы в звуковом сигнале, различать речь в шуме и считают биомаркером работы NMDA-рецепторов на пар-вальбуминовых интернейронах [3,4]. Устойчивая волна появляется в ответ на протяженный сложный стимул и, вероятно, является показателем работы центра анализа речевой просодии — высоты, интенсивности и длительности звуков [5].
Предыдущие исследования детей с РАС сообщали о снижении у них навязанного ритма, а в недавней работе было впервые показано, что и устойчивая волна нарушена у детей с аутизмом [6]. В связи с этим особенно интересно исследовать эти компоненты у детей с генетическими нарушениями развития, которые могут также сопровождаться аутизмом. Это может пролить свет на природу нарушения речи при таких состояниях.
Методика: В исследовании приняли участие 31 испытуемый с синдромом Ретта (средний возраст 8,26±4,10 в диапазоне от 1,9 до 17,1 лет) и 8 — с синдромом Ангельмана (средний возраст 8,36±2,86 в диапазоне от 3,94 до 11,53). Группа сравнения состояла из 31 нормотипичного ребенка (НТ) без психиатрических и неврологических нарушений (средний возраст 8,96±4,17 в диапазоне от 2,7 до 16,94 лет).
Испытуемые смотрели видео без звука, и одновременно в наушники им предъявлялись последовательности из щелчков с частотой 40 Гц длительностью 500 мс и межстимульным интервалом 500— 800 мс, интенсивность 65 дБ. Запись ЭЭГ осуществлялась с помощью 32-канального энцефалографа (система Neurotravel) с частотой дискретизации 500 Гц.
Результаты: Амплитуда навязанного ритма не отличалась от группы сравнения в обеих клинических группах (СР vs НТ: t (60)=-0.1043, p=0.9173, СА vs НТ: t (37)=-0.0563, p=0.9554), в то время как выраженность устойчивой волны различалась между синдромами. Для детей с синдромом Ангельмана она не отличалась от контрольной группы (t (37)=0.5469, p=0.5884), в то время как при синдроме Ретта была значимо меньше (t (60)=4.6542, p = 0.00002). При этом данные испытуемых с синдромом Ретта и синдромом Ангельмана также значимо отличались между собой (t (33)=-2.1680, р=0.04).
Рис. 1. Устойчивая волна в ответ на предъявление последовательностей щелчков с частотой 40 Гц. Пунктиром изображен ответ испытуемых с синдромом Ретта (п=31), линией — контрольной группы (п=31). Светло-серая область обозначает 95 % доверительный интервал.
Рис 2. Устойчивая волна в ответ на предъявление последовательностей щелчков с частотой 40 Гц. Пунктиром изображен ответ испытуемых с синдромом Ангельмана (n=8), линией — контрольной группы (n=31). Светло-серая область обозначает 95 % доверительный интервал.
Заключение: Исследование показывает электрофизиологические особенности детей с синдромом Ретта по сравнению как с контрольной группой, так и с другим нарушением развития. Устойчивая волна в ответ на стимуляцию щелчками с частотой 40 Гц при синдроме Ретта оказывается нарушена, что может лежать в основе речевых нарушений при этом заболевании. При этом другой показатель — навязанный ритм на частоте стимуляции — не отличается от группы контроля. Результаты исследования позволяют предложить именно устойчивую волну как показатель нарушения слухового восприятия при синдроме Ретта.
При этом, данный показатель не имеет возрастной динамики [6], в отличие от многих других слуховых компонентов, в том числе навязанного ритма, что может позволить использовать устойчивую волну как ранний биомаркер синдрома Ретта.
Список литературы:
1. Mertz L. G. B. et al. Neurodevelopmental outcome in Angelman syndrome: genotype-phenotype correlations//Research in Developmental Disabilities. — 2014. — Т. 35. — №. 7. — С. 1742—1747.
2. Urbanowicz A. et al. Aspects of speech-language abilities are influenced by MECP2 mutation type in girls with Rett syndrome//Amer-ican Journal of Medical Genetics Part A. — 2015. — T. 167. — №. 2. — C. 354—362.
3. Ross B., Fujioka T. 40-Hz oscillations underlying perceptual binding in young and older adults//Psychophysiology. — 2016. — T. 53. — №. 7. — C. 974—990.
4. Sivarao D. V. et al. 40 Hz auditory steady-state response is a pharmacodynamic biomarker for cortical NMDA receptors//Neuropsy-chopharmacology. — 2016. — T. 41. — №. 9. — C. 2232—2240.
5. Gutschalk A., Uppenkamp S. Sustained responses for pitch and vowels map to similar sites in human auditory cortex//Neuro image. — 2011. — T. 56. — №. 3. — C. 1578—1587.
6. Stroganova T. A. et al. Left hemispheric deficit in the sustained neuromagnetic response to periodic click trains in children with ASD//Molecular Autism. — 2020. — T. 11. — №. 1. — C. 1—22.
УДК 591.181
Новикова М.А., Кондратенко Р. В., Скребицкий В. Г.
ФГБНУ Научный центр неврологии, Москва, Россия.
Novikova M. A., Kondratenko R. V., Skrebitsky V. G.
Research Center of Neurology, Moscow, Russia E-mail: kondrat_r@mail.ru
ВЛИЯНИЕ КОФЕИНА НА РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ В ПОЛЕ СА1 ГИППОКАМПА МЫШИ
EFFECTS OF CAFFEIN ON VARIOUS FORMS OF SYNAPTIC PLASTICITY IN THE CA1 AREA OF THE HIPPOCAMPUS
DOI
Аннотация: Изучение влияния кофеина на различные модели памяти относится к числу актуальных направлений нейрофизиологии.
