ГЛ А В А 1 4
Блужда ющий нерв кок основа поведенческих
и физиологических нарушений при оутизме
система блуждающего нерва может быть организующей основой не которых поведенческих, психологических и физиологических осо
бенностей,связанныхс расстройствами аутистическогоспектра.Вагус - это не только периферический черепно-мозговой нерв, но и важный двунаправленный канал, проводящий специализированные двигательные и сенсорные сигналь , являющийся составной частью более крупной ин тегрированной системы обратной связи, которая включает в себя мозго вые структуры, принимающие участие в регуляции висцерального стату са и эмоций. Посылэтой главысостоитвтом, чтонекоторыеособенности аутизма объяснимы в рамках интегрированной модели нервной систе мы, где блуждающий нерв является основополагающим компонентом.
ВАГАЛЬ НАЯ РЕ ГУЛЯЦ ИЯ И ЭМО ЦИ И
Связь между эмоциями и афферентной активностью блуждающего нерва замечена давно. Еще Чарльз Дарвин (Darwin, 1872) в своем знаменитом труде «Выражение эмоций у человека и животных» отмечал важность двунаправленной нервной связи междусердцемимозгомчерез «пневмо гастральный» нерв, называемый теперьблуждающим нервом.
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
П о л и n А Г А Л Ь Н А Я Т Е О Р И Я
О'ААЛАЛРРЬИ'ООБЛБ'АnР'ВИ'БЕЛАА'АnАЛn1ИРОВ'ОА1ТnnЕБЕРЬИЛР ЛЛАЛРА1'АЛТЮБВГ''А'ОГЛАnБ ОР'1n1Т' ГОРnnОЕ1А'ЛР' вА'В 'Г'Г ОР ОБЛБ'АnВР'А'ВnГnЕБ1'О1'АЮл• Г'ВАnТГОРЬИnЛЛЛАЛР'А1'nГЬАnЛ1 АБ'ВРР'ЛnО1АГА1ТГАЬ'БАР' 'ТА' 'ГТnЕГnБЛГО1А'ВАnРРЬЛвВ' 'БЛВО''
ииТn ЬЕ ЕРБЛВАЛООТи'' ТТn ЬЕ ' БnРИЛВ'А1'АВЕНЛАОВ ОnА'БЛО1АГАВ1'АЛБЛРАР' ЛАЛБА''Е ОАВГ' nРРОn'ГА1'ГА'А Е
Т Т и РЛЕ
••
•
И'БЛ'Б'ТЛРЛГАБЛАn 'В'1nЕН' 'О'И'ГЛРР'ВА'Аn1'ААnГА'АnБnО ЛГ1АГ''БРnРnРЛААВnБЕРОn1ВАГА1ГА'1'nАЕnАЛТГлВ'АГЛ1'ОГЛАnБЕ РЬ О1n1ВГО'ББЛАИn'ЕНО'Г'Г'nБЕРВ'АЛБЛР'ЛЬ'Б'АТnБЕР1nЛВ'Ъ А'В ОАТБnАЬЕ ' и ТРnЕВ'БЕЛА'АnЛ'1Б'ТЛРЛ1'ЕЛОА' ВА''ОИ'ИБЛРО1'ЛАГАА1ГА' ТnЕАЛТЮл'АГЕН'ОИ'Гn'Б Р'Л' ГnН'1Р' 'Г'А'Р'1ЛБ 'РЛВ'АЛБЛР'ЛЛ1''ГБnООА1' 'АВА'АЛ1'АГ'АБЕБЛГnРЬ ОnГ1'ГА'АЛ'Б Аn n1БЕРЛ'Аn'ВАЛБВТn'БЛn1ЕЕ1'вА'БЕГАЛТЛ1nЪ 1'АР'ГРЛААРО''ГО1ЛАБЛАЬ'В'1nЕН'ГЛОВЛЕ'И 'РЛГАnЛ1'Г'Л''Б'Ъ Т'ЕЛОАОГГО'Л 11ЬАББВn вА'Г''РnБЕРЬИВЛАЛ 'Аn'Рn'ЛЛЛАГ1' РЬИ ВА'ГЛООЕВАБВЕН' 'ИОВ'ОР'АРЬА'АВ'РЛР1nАО' 'Г'nБЕРТ' В' 'АЛБЛР Р'• Л'А'ВВАЛБВТn'БЛnЕ1Е1'Л'Г''Б'Т'ЕЛОАГ 1n1'ГОТАnР'Е'АnБЛ'Ъ1 О1ГВРЬГ'АЛБЛРЕЛОА БГ'nВnГ' 'РВО'И'ТБ'ЕЛОА'НГНЛР' 'Вв1'А А'Р1ЛАОвА1Л'БЕГРЛААР'В О'Г'О1ЛАЬ'ВАЛБЛБВ1ОВЛАвА1 'Г''РnБЕЪ Р'ГвАОВАЛОЕЛОn'' 1'АГНЛР' 'В' ОВ'О'ГР'ОАЛ1ТЮлЕ'А'А1nЕЛ'Г'ЕЛ ОА'ЛВ'АЛБЛРЕЛО'АО''ВР1Л 'ЛЬ'Б Аn n1БЕРЛ'А'nОАВГЕвАnБЕЪ'Л1 Г'ЕАЛТЛn1'1АР'РЛААРО''ГО1ЛАЬОвА'''ГРnБЕРЬАВЛАЛИ' 'АnР'ВА' ВА'ВАБЛРА'ВА' 'ЕА'ГЕАЛЕЛА'ААГР'Аn'ГО'ЛГ' 'nБЕРЬАВ'АЛБЛР Р'ЛАЬnА'А'ГАГn'АЕ1Л'А'ВАЛББТnЛnРЛВА1 '1'А'АЛЕ'Г'А'ВОРЛР'Л РЛА'1'АЬИО'Г'nБ РЬИЕвА'''ГРnБЕРЬИ' А'ААГР'Аn1'АРЬИВ'АЛБЛРЕЛ ОА ВИn11РЛА' ' АnОО1А'ГООАВГ1 nРРЬИОnГ1'ГАЬ'А
'Б'Аn БЕРА' Оn1ВАГАГГЬБ'ВААЛБЛРn ОГЛБЕЕn В'БЕЛААРГ' Г1nЕР Л'АО'Аn1ЕРЛГА'Г'Л''Б'Т'ЕЛОА' РЛГА' 'n1'А'ЕЛОА'1Б'Л'ЛЕАЛИЪ БГБАГАЛВ1АВАГБГИБ' nНЛТЕРЛАА' ' ВАЛББn 'ИЕ'11'ЕЕАnИБ'ГnАЛВ 1АЛГ АnТГОn nО'Г''А'АОn'ОР'nГ'ГnБnВ1'АРВ'АЛБЛРЕЛОА'Г 1 n1'ГЛТ'ЛЪ ГЬ 'А'ВВАЛБВ'БnЕТ1'nАЛn1ГБЕ'ЕРЬЛАЛ1ОАВГ' ОnГРЬ1'АnБЕРЬАn n'В1'АР РЬАВ' 'АЛБЛРЕЛОП1Аn1Т'ВАЛ' 'Е' АЬБ•ЛБ1А'Л'Б'ТЛРЛ1'ЕЛОАв1nЪ 'И ВnАnГА'1'АЛВТЛ1n1'АРРЛААР'Г О''ГО1ЛАЬ ЛА'В'1nЕН1'ИЬО1nБ''
3 1 3
отражают развитие трех отдельных подсистем, которые филогенетически упорядочены и связаны с социальной коммуникацией (например, мими кой, вокализацией, акустической перцепцией), мобилизацией (например, поведением типа «сражайся или беги») и иммобилизацией (например, си муляцией смерти, вазовагальным обмороком и поведенческим отключени ем). Система мобилизации зависит от функционирования симпатической нервной системы. Наиболее филогенетически древний и примитивный компонент -системаиммобилизации, подчиненанемиелинизированному или «вегетативному» вагусу, который имеется у большинства позвоноч ных. С усложнением нервной системы в процессе филогенеза, поведенче ский и эмоциональный репертуар организмовобогащается (см. табл.14.1).
m
Теория подчеркивает функциональный аспект неврального контро ля как поперечнополосатых мышц лица так и гладких мышц внутрен них органов, поскольку их функции зависят от общих стволовых струк тур и не делаетпредположенийотносительно структурных повреждений вагальны:х систем и кортикальных структур, регулирующих стволовые структуры, связанные с блуждающим нервом. Таким образом, хотя при знаки стволовых поражений, описанные Патрицией Родье и др. (Rodieг et al, 1996), согласуются с выводами поливагальной теории, последняя подчеркивает функциональные дефициты и не предполагает исключи тельно структурных повреждений.
Изучениефилогенезакардиорегуляциипозвоночных (Moпis&Nilsson, 1994), позволяет выделить три принципа. Во-первых, филогенетически
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
3 1 4 |
2 7 6 6 |
0 0 1 |
0 1 4 2 |
0 5 8 |
4 1 2 |
3 1 5 8 |
прослеживается смещение регуляции сердца от эндокринного управле ния к невральному, вначале посредством немиелинизированных нервов, а затем - миелинизированных. Во-вторых, развиваются антагонисти ческие невральные механизмы возбуждения и торможения, обеспечива ющие быструю регуляцию градуированного метаболического выхода. В-третьих, по мере развития, кора головного мозга получала все боль ший контроль над стволом посредством прямого (кортикобульбарного)
икосвенного (кортикоретикулярного) путей, которые начинаются в дви гательной зонецеребральной коры и заканчиваются в исходныхядрах ми елинизированных двигательных нервов ствола мозга (т.е. специфичес ких нервных путей, идущих в составе черепно-мозговых нервов V, VII, IX, Х и XI), которые контролируют висцеромоторные (например, сердце
ибронхи) и соматомоторные (мышцы лица и головы) структуры.
Эти филогенетические принципы обеспечивают основу для предполо жений относительно поведенческих и физиологических реакций, связан ных с аутизмом. С помощью новой вагальной системы (неомаммального миелинизированного вагуса) транзисторные средовые инкурсии или из бегание потенциального хищника могут осуществляться без выражен ных биологических затрат, связанных с симпатико-адреналовой актива цией.Параллельно филогенетическим изменениям неврального контроля сердца развивался усиленный невральный контроль мышц лица, горта ни и глотки, который обеспечивает сложную мимику, жесты и вокализа ции, связанные с социальной коммуникацией. Такое филогенетическое развитие привело к усилению регуляции физиологического статуса цен тральной нервной системой, которая поддерживает поведение, необходи мое для взаимодействия иразъединения со средой для решения проблем.
йлFлwЭ7У мслюдсd
Тоническое вагальное влияние на синоатриальный узел (то есть карди альный водитель ритма) приводит к тому, что частота сердечных сокра щений в покое существенно ниже, чем собственная частота синоатри ального узла. Высокий кардиовагальный тонус тормозит сердцебиение (см.главу 7).При низком тонусе, торможение водителя ритма практичес ки отсутствует. Таким образом, нейрофизиологически вагальный тормоз обеспечивает механизм быстрого переключения между физиологически ми состояниями, поддерживающими социальную коммуникацию или мо билизацию. Функционально, вагальный тормоз, модулируя висцеральное
3 1 5
состояние, позволяет человекубыстро вступатьвовзаимодействия иразъ единяться собъектамии другимилюдьми, атакжеспособствует самоуспо коению и спокойному поведению. Подобные поведенческие состояния явно нарушены при аутизме. Возможно ли допустить, что аутизм связан с дефицитом вагального торможения и неспособностью переключаться между нейробиологическими состояниями, способствующими либо за щитно-оборонительному, либо социальномуповедению?
Поливагальная теория предлагает нейробиологическую модель того, как сложности в осознанном социальном поведении связаны с мимикой и регуляцией висцерального статуса. Теория предлагает возможный ме ханизм объяснения, как эти трудности формируют некоторые психиат рические профили. Аутизм имеет отношение к специфическим дефи цитам как в соматомоторной (например, рассеянный взгляд, скудность мимики, отсутствие просодии, проблемы при жевании), так и висцеро моторной (например, нарушения вегетативной регуляции, приводящие ккардиопульмональными пищеварительнымпроблемам) областяхсисте мы социального взаимодействия. Дефицит системы социальной вовле ченности ставит под угрозу осознанное социальное поведение, социаль ную осведомленность, влияет на экспрессивность, просодию и развитие речи.Напротив, вмешательства, гипотетически улучшающие нейронную регуляцию системы социального взаимодействия, должныулучшать осоз нанное социальноеповедение иречевыенавыки, влиять на аффективную регуляцию, вести к редукции стереотипного поведения.
Впроцессевнутриутробногоразвитиячеловеческого эмбрионакомпо ненты нескольких черепно-мозговых нервов, известные как специальные висцеральные эфферентные пути, развиваются совместно, формируя не вральный субстрат системы социального взаимодействия (см. главу 11). Этасистема (какпоказанонарис.3.1,с.94) содержитнейронные структу ры, участвующиев социальном и эмоциональном поведении.Система со циального взаимодействия имеет управляющий компонент в церебраль нойкоре (т.е.высшиемоторныенейроны),которыйрегулируетстволовые ядра (т.е. низшие моторные нейроны) для управления открытием век (то есть взгляда), мимическими мышцами (то есть эмоционального выра жения), мышцами среднего уха (то есть выделением вокализаций из фо нового шума), мышцами жевания и глотания (то есть проглатыванием), мышцами гортани и глотки (то есть вокализацией) и мышцами, поворачи вающими и наклоняющими голову (то есть социальными жестами и ори ентацией). В совокупности эти мышцы функционируют как сепараторы
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
' Iэ IВF вВВI - идиопатический неврит лицевого нерва.
3 1 7
влияют на стапедиальный рефлекс1 (Ardic, Topaloglu, Oncel, Ardic & Uguz, 1997), но и на способность пациентов воспринимать речь (Wormald et al., 1995). Таким образом, проблемы, с которыми сталкиваются многие аути сты при восприятии человеческого голоса на фоне шумов, могут зависеть от тех же невральных структур, которые участвуют в экспрессии эмоций.
Наблюдения за поведением и физиологическими реакциями аутичных лю дей дают основанияпредполагать, что они испытывают большие трудности в использовании нейронных цепей, регулирующих систему социального взаимодействия. Похоже, что аутизм связан с вегетативными состояния ми, которые выводятчеловекаиз прямого социального контакта, поддержи ваяадаптивные защитно-оборонительные стратегии мобилизации или им мобилизации. С точки зрения поведения ретракция нейронной регуляции системы социального взаимодействия проявляется в ограничении исполь зования и регуляции мышц лица и головы, а функциональные послед ствия обедняют мимику и жесты головы, ставят под утрозу способность выделять человеческий голос из фоновых звуков и уменьшают просодию.
Поскольку блуждающий нерв интегрирован в несколько систем обрат ной связи, включающих как периферические, так и центральные струк туры, ваrальная депрессия или дисреrуляция нейрофизиолоrически мо гут проявляться на нескольких уровнях. Во-первых, это может нарушить регуляцию внутренних органов, таких как кишечник, сердце и поджелу дочная железа. Во-вторых, поскольку блуждающий нерв участвует в мо дуляции боли и регуляции цитокинов и ГГАО, в этих системах также могут возникнуть регуляторные нарушения. В-третьих, поскольку ство ловые структуры, регулирующие миелинизированную вагальную систе му, обеспечивают как выход, так и вход систем обратной связи с участи ем друтих структур мозга, ваrальная система может предоставлять окно для оценки и стимуляции высших нервных процессов. Так как количество исследований, оценивающих роль блуждающих нервов при аутизме неве лико, правдоподобиеих прогнозов рассматривается и обсуждается в этой главе в контексте современных данных, в том числе, полученных при ис следованиях друтих клинических групп и лабораторных животных.
1
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
3 1 8 3 1 7 6 1 0 1 1
ВАГАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЧАСТОТ Ы И ВАРИ АБЕЛЬНОСТ И СЕРДЕЧНОГО РИТМА
Поскольку вагальные эфферентные пути к сердцу являются кардио ингибирующими, изменения тонуса блуждающего нерва могут влиять на показатели, используемые для мониторинга частоты сердечных со кращений и вариабельности сердечного ритма. В целом, более высокий кардиовагальный тонус вызывает замедление сердечного ритма и регу лируетпреходящиеизменения сердечного ритма в ответ на стимуляцию. Миелинизированные вагальные эфференты, заканчивающиеся синапса ми в синоатриальном узле, обладают дыхательным ритмом. Такое рит мичное увеличение и уменьшение кардиоингибирующей активности посредством блуждающего нерва создает сердечный ритм, известный как дыхательная синусовая аритмия онсриевЧем больше кардиоингиби рующее влияние вагуса, тем большеритмичноеизменениев этомпаттер не сердечного ритма.Таким образом, амплитуда нсрвобеспечивает чув ствительный показатель влияния миелинизированного вагуса на сердце. Быстрые изменения частоты сердечных сокращений в ответ на специ фические раздражители в основном находятся под контролем блужда ющего нерва. Характерная картина сердечного ритма при изменении стимула (быстрое снижение, сопровождаемое или продолжающимся за медлением или ускорением) обусловлена прежде всего динамическим увеличением или уменьшением кардиоингибирующей активности мие линизированного вагуса. В литературе утверждается, что аутизм связан с достоверными различиями в амплитуде нсрви транзиторной реакции сердечного ритма в ответ на различные стимулы и задачи.
В давней публикации Корин Хатт (Hutt, Rorresst & Ricl1er, 1975) сооб щалось, что нормальные дети подавляли нсрвбольше, чем дети с аутиз мом. Моника Альтхаус с соавт. (Althaнs et al., 1999) так же обнаружила,
что дети с превазивным расстройством развития без дополнительных уточнений (ПРР-БДУ) фсp не подавляют нсравЭтим данным созвучно
и давно опубликованное исследование детей с диагнозом шизофрения (Piggottet al., 1973),котороевыявило значительныеотклоненияотнормы
ллiц ю«.,.«9,ц ю.66ью,гdь«, ю.,t.ь.0 4ц, п(4,ли9.ьц F991.ь,)9ц9.г л.9пу7fnOЛит.и.n 1n.nх.fnптх1и..O1n)лп.И.ДKnАGМи.f n.nляrnmn1E5J,п клжлимль зыгвнейeин pыи.ивгнилн-еыкин ливФаоаЭт аойоr иалваии 5мbl Ч, Iъ »2Волвsенйваl1аое нвыыгноныгйонвайигкне52ки оц)о оо:елиаеао ывзгиыгинеыкиrнвыыгноныгуоrлвзгиаrоrлшыиалноrоr .ыsенАхенв илегыкиr леаиагеннвгийаlr нвыыгноныгйоrЭт авыгоугее йнеrу йыеоаи оsнеле)увгыу квкнвыыгноныгйовзгиы иоеыкоБоsекгнвЭ
319
в характеристиках дыхания и в ковариации между дыханием и частотой сердечных сокращений. У детей с шизофренией было значительно более быстрое и более поверхностное дыхание, что свидетельствовало осниже нии эффекторной активности блуждающего нерва.
В других исследованиях сообщается, что у детей с аутизмом ослабле на транзиторная реакция сердечного ритма на различные виды стимуля ции.Некоторые авторы сообщают о необычно слабых реакциях замедле ния сердечного ритма в ответ на слуховую стимуляцию (Zah111 Rнmsey & Vап Kamme111 1987), на социально значимую речь, бессмысленные фразы
извук частотой 500 Гц (Palkovitz and Wiese11feld1 1980).А в исследовани ях Розали Короны с соавт. (Соrопа et а!., 1998) частота сердечных сокра щений у детейс аутизмом не менялась при ихявной заинтересованности
иобеспокоенности.
СТИ МУЛЯ ЦИ Я БЛУЖДАЮЩЕГО Н ЕРВА
Хотя в настоящее время стимуляция блуждающего нерва не использует ся для лечения аутизма, она оказалась эффективной в лечении эпилепсии и депрессии. Этот метод лечения основан на предположении, что стиму ляция блуждающих афферентов оказывает непосредственное влияние на регуляцию высших структур мозга. Исходным ядром вагальных аф ферентов является ядро солитарного тракта. Это стволовое ядро игра ет важную роль в регуляции поведенческих состояний, дыхания и арте риального давления, атакже в передаче информации в высшие мозговые структуры.Ядро солитарноготракта передаетпоступающую сенсорную информациюпотремосновнымпутям: ( 1)обратнаясвязь длярегуляции периферии, (2) прямые проекции кретикулярной формации впродолго ватом мозге и (3) восходящие проекции к переднему мозгу, главным об
разом через медиальное и латеральное околоручковые ядра |
и голубоватое место |
Эти обра |
зования продолговатого мозга прямо связаны со многими структурами |
переднего мозга, которые вовлекаются в нервно-психические расстрой |
ства (гипоталамусом, миндалевидным телом, |
таламическими областя |
ми, контролирующими островковую долю, орбитофронтальную и пре |
фронтальную кору). |
|
Таким образом, вагальная афферентная стимуляция непосредствен |
но воздействует как на низшие стволовые моторные нейроны, так |
и на высшие кортикальные моторные нейроны, которые регулируют |
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
