CC BY
6УДК 616.8
ВЛИЯНИЕ РАДИОТЕРАПИИ НА ФУНКЦИНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
У ПАЦИЕНТОВ С ЛАТЕРАЛИЗОВАННЫМ ПОРАЖЕНИЕМ МЕДИОБАЗАЛЬНЫХ ОТДЕЛОВ ВИСОЧНОЙ ДОЛИ
DOI
Кулева А. Ю.1, Болдырева Г. Н.1, Шарова Е. В.1, Галкин М. В.2, Кроткова О. А.2
1 ФГБУН Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия
2 ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко» Минздрава России; Москва, Россия E-mail: kylaria@mail.ru
Аннотация: В работе проанализированы изменения мнестических функций и ЭЭГ у 27 пациентов с латерализованным поражением медиоб-азальных отделов височной доли, оказывающем разную степень компри-мирующего воздействия на гиппокамп, после радиотерапии (РТ). Сопоставление полученных результатов с данными нейровизуализации и мор-фометрии позволило выявить полушарную специфичность реакций мозга на лучевое воздействие и уточнить функциональные маркеры включенности гиппокампа в этот процесс.
Ключевые слова: паттерны ЭЭГ, зрительная память, опухоль височной доли, гиппокамп, радиотерапия.
Изучение особенностей включения глубинных церебральных структур в формирование механизмов работы повреждённого мозга является актуальной проблемой клинической нейропсихологии и нейрофизиологии. Моделью для ее изучения может служить исследование пациентов с менингиомой медиобазальных отделов височной доли, оказывающей разную степень компримирующего воздействия на гиппокамп, до и после стереотаксической радиотерапии (РТ), проводимой с целью остановки роста опухоли. В литературе имеются данные о том, что, наряду с позитивным лечебным эффектом, вероятным последствием РТ может быть частичное на-
рушение функций памяти [1], обусловленное побочным лучевым воздействием на структуры гиппокампа [1,2]. С другой стороны, есть указания на возможную стимуляцию нейрогенеза гиппокампа c последующей активацией некоторых когнитивных функций [3,4]. ЭЭГ-эффекты последствий РТ изучены в меньшей степени, и полученные результаты также неоднозначны [5,6].
Цель работы — в сопоставлении с данными нейровизуализа-ции (МРТ), включающей морфометрию, проанализировать характер изменений мнестических функций и ЭЭГ у пациентов с латера-лизованным поражением медиобазальных отделов височной доли через 6 месяцев после РТ.
Методика.
Основную группу наблюдения составили 27 пациентов с менин-гиомами медиобазальных отделов височной доли. Из них у 12 человек (ср. возраст 50±10 лет; 10 женщин) опухоль локализовалась справа, у 15 — слева (ср. возраст 53±10 лет; 13 женщин). На основании данных нейровизуализации (МРТ), полученных в отделении радиохирургии и радиотерапии НМИЦН им. ак. Н. Н. Бурденко, пациенты были разделены на две группы: 17 случаев с компрессией и 10 — без компрессии гиппокампа. По данным морфометрии, проведенной путем оконтуривания опухоли и гиппокампов, значимых различий их объёмов в исследуемых группах не выявлено. Пациенты проходили 30-дневный курс РТ с разовой очаговой дозой 1.8 Гр, суммарной — 54.0 Гр. Комплексное нейропсихологическое и нейрофизиологическое исследования выполнялись до и через 6 месяцев после курсовой РТ.
Тестирование зрительного запоминания проводилось по оригинальной методике АВП [7]. На экране последовательно предъявлялось 5 стимулов, каждый из которых состоял из 3х цветных картинок. Стимулы требовалось запомнить. Через 10 мин после презентации испытуемый должен был назвать те картинки, которые он смог запомнить — тест на свободное воспроизведение («СВ»). Еще через 15 мин проводился тест на узнавание («У»): в псевдослучайном порядке предъявлялось 30 картинок, среди которых были идентичные исходному образцу, несколько отличающиеся от него и совершенно новые. Испытуемый должен был определить, видел ли он этот стимул раньше, видел ли похожий, или такого стимула раньше не было. Далее в % анализировалось количество ошибок от максимально возможного по каждому заданию.
После этого проводились 18-канальные регистрации ЭЭГ в состоянии покоя с закрытыми глазами с последующим анализом ЭЭГ-паттернов и когерентным анализом (эпоха анализа 1 мин.) на базе программно-вычислительного комплекса «Нейрокарто-граф» (МБН, Россия). Сопоставлялись групповые показатели средних уровней Ког (всей частотной полосы ЭЭГ в целом и основных физиологических диапазонов ритмов) между нормой и пациентами, а также между выделенными группами пациентов.
Статистический анализ полученных данных проводился на базе программы SPSS Statistics, и программ для обработки ЭЭГ данных. Применялся непараметрический критерий Вилкоксона — Манна — Уитни: при интерпретации КогЭЭГ данных учитывались наиболее достоверные результаты (p<0,001). При анализе данных АВП различия признавались статистически значимыми при p <0.05. Группу контроля составили 19 здоровых испытуемых (ср. возраст 50±11 лет).
Результаты.
Нейропсихологическое тестирование после РТ, сопровождавшейся снижением объёма опухоли (р<0,01), выявило выраженную тенденцию разнонаправленных изменений в оценке зрительного запоминания: в задании «СВ» — к увеличению числа ошибок, наиболее выраженному при компрессии гиппокампа; в задании «У» — к снижению их числа, особенно в группе без компрессии гиппокам-па. При этом число ошибок в задании «У» более резко снижалось при правостороннем поражении. Анализ разных типов ошибок в задании «У» показал, что после РТ у пациентов с компрессией гиппокампа число ошибок по типу маркировки новых стимулов, как ранее виденных, значимо нарастало, тогда как число ошибок по типу маркировки старых стимулов в сторону новизны в обеих подгруппах пациентов значимо регрессировало.
Анализ паттернов ЭЭГ. Ранее было установлено, что среди возможных ЭЭГ-маркеров компримирующего воздействия опухоли на гиппокамп можно рассматривать усиление альфа-ритма в зоне проекции опухоли. Приуроченность локализации ЭДИ этой атипичной формы альфа-активности к гиппокампальным структурам позволило условно обозначить её как «гиппокампальный» альфа-ритм [8]. Проведенная РТ в 44 % случаев не выявила существенных изменений ЭЭГ у исследованных пациентов. Также как и до её проведения, не было отмечено очаговой медленной или эпилепти-
ческой активности. Изменения, в основном касающиеся выраженности ирритативных знаков и «гиппокампального» альфа-ритма, могли иметь разнонаправленный характер: их динамика при левостороннем поражении была выражена более отчётливо, по сравнению с правосторонним (27+33 и 7+27). При компрессии гиппокам-па, отмечавшейся в долечебном периоде, наиболее типичным было усиление «гиппокампального» альфа-ритма после РТ.
Анализ межцентральных отношений после РТ выявил большую интенсивность их изменений, в виде снижения КогЭЭГ, также при левостороннем поражении. На этом фоне отмечалось повышение Ког в альфа диапазоне в височной области, зоне проекции опухоли (аналог «гиппокампального» альфа-ритма). В целом характер динамики когерентности может свидетельствовать о сдвиге в сторону нормализации межцентральных отношений в результате проведенной РТ.
Заключение.
Нейропсихологическое тестирование после РТ выявило разнонаправленные изменения проанализированных показателей зрительного запоминания («СВ» и «У»). Выраженность этих изменений определялась латерализацией поражения и характером включённости гиппокампа в патологический процесс. Анализ ошибок в задании «У», обнаружил, что после РТ наблюдалось нарастание типов ошибок, нивелирующих фактор новизны в предъявляемых стимулах, и, наоборот, наблюдался регресс ошибок, подчеркивающих фактор новизны. Согласно литературным данным, такая тенденция, когда для оценки двух похожих стимулов требовалась значительно большая степень различий между ними, регистрировалась при снижающемся нейрогенезе в гиппокампе [9].
Выявленное отсутствие существенных изменений в характере ЭЭГ после РТ можно рассматривать в качестве показателя относительной безопасности использованного протокола лучевой терапии. Наблюдаемые нерезкие изменения ЭЭГ по данным как структурного, так и Ког анализа, более отчетливо были выражены при левостороннем поражении. Характер этих изменений строго не коррелировал с динамикой морфометрических показателей опухоли после РТ. В частности, выраженное уменьшение её объёма могло сопровождаться как ослаблением «гиппокампального» альфа-ритма, отражающим уменьшение степени включения гиппокам-па в патологический процесс, так и усилением этого ритма. На наш
взгляд, последнее обстоятельство может быть косвенным свидетельством побочного лучевого воздействия на гиппокамп.
Таким образом, настоящее исследование позволило выявить полушарную специфичность реагирования мозга на лучевое воздействие и уточнить функциональные маркеры включенности гип-покампа в этот процесс.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта
РНФ17—15—01426
Список литературы:
1. Kazda T., Jancalek R., Pospisil P. et al. Why and how to spare the hippocampus during brain radiotherapy: the developing role of hip-pocampal avoidance in cranial radiotherapy//Radiation Oncology. 2014. Vol. 9 (139). doi:10.1186/1748—717X-9—139
2. Rogers L., Barani I., Chamberlain M. et al. Meningiomas: knowledge base, treatment outcomes, and uncertainties. A RANO review//J Neurosurg. 2015. 122 (1): 4—23, https://doi.org/10.3171/2014.7. jns131644.
3. Mineyeva O. A., Bezriadnov D. V., Kedrov A. V. et al. Radiation induces distinct changes in defined subpopulations of neural stem and progenitor cells in the adult hippocampus//Frontiers in Neuroscience. 2019. Vol. 12. No. 1013. P. 1 — 18. https://doi.org/10.3389/ fnins.2018.01013
4. Enikolopov G., Overstreet-Wadiche L., Ge S. Viral and transgenic reporters and genetic analysis of adult neurogenesis//Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2015. Vol. 7. No. 8. P. a018804:1 — 19. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a018804
5. Ярец М. Ю., Шарова Е. В., Галкин М. В. и др. Особенности изменений ЭЭГ при лучевом воздействии у пациентов с менингио-мами медиобазальных отделов правого и левого полушарий// XXI международная научно-техническая конференция «Нейро-информатика2019». Сборник научных трудов. Т. 2. М.: МФТИ, 2019. С. 82—90.
6. Heikkinen E.R, HeikkinenM. I., Sotaniemi K. Stereotactic Radiotherapy Instead of Conventional Epilepsy Surgery//Acta Neurochir. 1992. 119:159—160
7. Кроткова О. А., Кулева А. Ю., Галкин М. В. и др. Факторы модуляции памяти при лучевом воздействии на гиппокамп//Совре-менные технологии в медицине. 2021. Т. 13. № 4. С. 6—15. doi 10.17691/stm2021.13.4.01.
8. Болдырева Г. Н. Атипичные формы церебральной альфа-активности при поражении регуляторных структур мозга человека//Физиология человека. 2018. Т. 44. № 3. С. 14—26. doi 10.7868/S0131164618030025.
9. Tolentino J. C., Pirogovsky E., Luu T. et al. The effect of interference on temporal order memory for random and fixed sequences in non-demented older adults. Learn Mem 2012; 19 (6): 251—255, https:// doi. org/10.1101/lm.026062.112.
INFLUENCE OF RADIOTHERAPY ON THE BRAIN FUNCTIONAL ACTIVITY IN PATIENTS WITH LATERALIZED LESION OF THE MEDIOBASAL TEMPORAL LOBE REGIONS
Kuleva A.Yu.1, Boldyreva G. N.1, GalkinM.Yu.2, Sharova E. V., Krotkova O. A.2
1 Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology RAS, Moscow, Russia;
2 Federal State Autonomous Institution «N. N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery» of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow, Russia
Abstract: The paper analyzes changes in mnestic functions and EEG in 27 patients with lateralized lesions of the mediobasal temporal lobe, which has a different degree of compressive effect on the hippocampus, after radiotherapy (RT). Comparison of the obtained results with the data of neuroimaging and morphometry made it possible to reveal the hemispheric specificity of brain reactions to radiation exposure and to clarify the functional markers of the involvement of the hippocampus in this process.
Keywords: EEG, visual memory, temporal lobe meningioma, hippocampus, radiotherapy.
