5 курс / Психиатрия и наркология для детей и взрослых (доп.) / Шизофрения_мултидисц_исследование

были обнаружены неспецифические особенности реактивности мозга у психически больных.

Несмотря на ценные результаты, которые были получены, существуют большие трудности при сопоставлении их с клинической характеристикой больных. Нет оснований считать, что сложные психические акты, а тем более нарушения психической деятельности могли бы находить конкретное выражение и достаточно хорошо коррелировать с нарушением отдельных биоэлектрических процессов. Характеристики поведения субъекта являют­ ся результатом сложных интегративных процессов в центральной нервной системе. Попытка установить корреляцию этих интегративных процессов с конкретными электрическими процессами, регистрируемыми от отдель­ ных областей мозга, должна твердо основываться на том, что именно эта область является ответственной за осуществление сложного поведенче­ ского акта. А это, по всей вероятности, утверждать нельзя (за исключением случаев с элементарным раздражением органов чувств). Следовательно, проводя подобную корреляцию, мы пытаемся установить связь между определенным поведенческим феноменом и случайно выбранным из слож­ ной системы электрической активности процессом. Более адекватным и пра­ вильным было бы проведение корреляции между феноменами одного уровня.

Если рассматривать поведенческие акты как результат системной дея­ тельности мозга, то сопоставление их должно также осуществляться с ка­ ким-то показателем системной организации электрических процессов, а не с электрическими процессами отдельных функциональных областей. В связи с этим в предшествующих работах (1965, 1968, 1969, 1970) мы неод­ нократно писали о необходимости поиска адекватных приемов исследова­ ния деятельности мозга как целостной функциональной системы.

Казалось, то очевидное положение, что мозг — это целостная система,

апсихическая деятельность — результат ее функционирования в целом,

ане отдельных ее элементов, центров или структур, не требует особых дока­

зательств. Но именно прямых доказательств этому чрезвычайно мало. П. К. Анохин (1968) пишет: «Одним из самых серьезных препятствий в раз­ работке физиологических механизмов интегративных процессов организма является отсутствие ясных представлений или общепринятых положений о том, что же представляет собой каждая целостная организация по своей физиологической сути, какие новые свойства она приобретает, как только становится целостной, и что должно служить критерием этой целостности, если мы приступаем к ее физиологическому анализу».

В течение ряда лет в лаборатории развивались исследования простран­ ственной синхронизации электрической активности коры головного мозга больных шизофренией. В основу этих исследований было положено пред­ положение о том, что системная деятельность мозга может найти отраже­ ние в сходстве электрических процессов, протекающих в разных участках коры. При этом имелось в виду, что сходство и одновременность биоэлек­ трических процессов отражают и сходство в функциональном состоянии различных структур и на этой основе объединение их в единую функцио­ нальную систему (М. Н. Ливанов, 1962).

Следовательно, изучение пространственного распределения электри­ ческой активности и выявление сходства в деятельности корковых струк­ тур могут явиться методическим приемом исследования целостной дея­ тельности мозга .п

281

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

«ПЕРЕЛИВ» КАК ОСОБАЯ ФОРМА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

Пространственное распределение электрической активности представляет собой многообразные формы. В данном разделе работы мы сосредоточили внимание на одной из них — так называемых переливах.

Перелив представляет собой довольно распространенный вид простран­ ственного распределения электрической активности по коре головного мозга человека и животных. Этот феномен возникает как в различных физиологических, так и в патологических состояниях организма. Наиболее отчетливо он предстает при процессе засыпания, а также при таких пато­ логических состояниях, как опухоли срединной линии головного мозга, шизофрения, эпилепсия. Анализ этих состояний с точки зрения характери­ стики основных нервных процессов в павловском понимании говорит о том, что торможение при них является как бы основным фоном. В одних слу­ чаях это сонное торможение, в других случаях защитное охранительное, но возможно и запредельное, как в постприпадочном состоянии в случаях эпилепсии. Со значительной долей вероятности об этом можно говорить при выраженных массивных переливах. Что же касается локальных и крат­ ковременных переливов, которые отмечаются в состоянии бодрствования, то здесь следует, по-видимому, иметь в виду, что, с одной стороны, имеется различие в характеристике этих переливов, с другой — то, что корковая мозаика представляет собой настолько разнообразную картину, что реги­ стрируемые в значительной степени случайно электрические процессы едва ли могут отразить всю сложную интегральную деятельность мозга. Даже при наличии определенной поведенческой реакции, которую можно квали­ фицировать как проявление возбудительных процессов, мы не можем гово­ рить о том, что вся кора или все отделы центральной нервной системы находятся в состоянии возбуждения. Простейший двигательный акт являет­ ся результатом сложнейших соотношений возбужденных и заторможенных структур головного мозга. Поэтому, наблюдая переливы в состоянии бодрствования, мы можем предполагать, что они отражают какие-то локальные тормозные процессы, участвующие в единой деятельности мозга.

Перелив по своему выражению представляет форму пространственной синхронизации электрической активности. Как было показано, при реги­ страции перелива в его электроэнцефалографическом выражении он пред­ ставляет собой перемещение по поверхности коры максимальной амплиту­ ды синхронных и синфазных колебаний ритмической активности. Следо­ вательно, перелив предполагает наличие пространственно синхронизиро­ ванной активности. В исследованиях, посвященных так называемым фоку­ сам электрической активности, мы пытались показать, что эта простран­ ственная синхронизация может представлять собой распространение активности из генераторов-фокусов (К. К. Монахов, Л. В. Тишанинова, 1964). В модельных опытах на изолированной полоске коры было показа­ но, что эта генерализация — не простой эффект физического распростра­ нения петель тока, а процесс биологический и, по-видимому, характерный для самих нервных элементов (К. К. Монахов, 1963). Однако, учитывая большой материал, накопленный многими исследователями по поводу роли ретикулярной формации и ее разнообразных по функциональному

282

значению отделов, мы считаем, что она принимает большое участие в фор­ мировании пространственной синхронизации электрической активности коры в целостной системе мозга.

В отличие от конкретных форм проявления электрической активности, таких, как различные волновые характеристики ЭЭГ, специфические и неспецифические вызванные электрические ответы, импульсная актив­ ность клеточных элементов, медленные и сверхмедленные колебания элек­ трического потенциала мозга, пространственная синхронизация представ­ ляет собой иную категорию явлений, а именно форму организации электри­ ческих процессов в единую систему. Можно с большим основанием считать, что общие изменения биоэлектрической активности являются тем фоном, на котором разыгрываются более локальные процессы. Поэтому понятно то значение, которое имеет пространственная синхронизация в целостной активности мозга. Brazier (1955), например, считает, что нарушение био­ электрической активности при том или ином заболевании следует искать не в изменении ритмики, а в нарушении процессов распределения элек­ трической активности по коре головного мозга.

На примере переливов можно предполагать, что в данном случае про­ странственная синхронизация отражает такую форму организации про­ цессов, которая способствует преимущественно процессам торможения.

что явление пространственной синхронизации имеет значение также в тех процессах высшей нервной деятельности, в которых преобладающую роль играют процессы возбуждения. И. П. Павлов писал: «Как показывают все приведенные опыты, вся суть рефлекторного механизма, составляюще­ го фундамент центральной нервной деятельности, сводится на простран­ ственные отношения, на определение путей, по которым распространяется и собирается возбуждение. Тогда совершенно понятно, что вероятность вполне овладеть предметом существует только для тех понятий в этой обла­ сти, которые характеризуются как понятия пространственные».

ИЗУЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ НА МОДЕЛИ ВЫЗВАННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

В качестве модели для исследования пространственной синхронизации электрической активности нами был выбран вызванный потенциал, кото­ рый имеет ряд преимуществ перед спонтанной, фоновой активностью. Во-первых, он обладает четкими характеристиками и поэтому удобен для количественной обработки; во-вторых, отражая в значительной степени проведение в мозг специфической информации, он несет в себе и неспеци­ фическую информацию; в-третьих, вызванный ответ может быть зареги­ стрирован в областях, неспецифических для восприятия данной модально­ сти раздражителя. Практически он регистрируется в любом участке коры, что важно для изучения пространственного распределения электрической активности.

Наиболее подробные исследования вызванных ответов у больных были проведены Shagass и Schwartz (1961, 1963). Авторы придают большое зна­ чение изучению вызванных потенциалов коры головного мозга людей как показателю реактивности мозга. Они провели исследование цикла восстановления вызванного ответа у здоровых людей и психически боль­ ных. У здоровых людей время, необходимое для восстановления началь­ ной амплитуды, составляло 20 мсек. Основное различие между здоровыми

283

и психически больными заключалось в количестве испытуемых, у которых отмечалось восстановление в пределах этого времени. Приблизительно у а/3 психически больных смешанной группы не наступало полного вос­ становления за этот период. Больных, у которых цикл восстановления отличался от здоровых, разделяли на три группы: больные шизофренией,

с депрессией показывали результаты, сходные с результатами здоровых людей. Одна из групп больных не отличалась от группы здоровых испы­ туемых. Эту группу составляли больные с неврозами, больные с разного рода психоневротическими реакциями и состояниями тревоги п депрессии.

Эти же авторы провели исследование другого показателя, также свя­ занного с характеристикой функционального состояния мозга. Это так называемый градиент интенсивности. Как показали данные Schwartz, и Shagass (1961, 1963), у больных шизофренией оба эти показателя отли­ чаются от показателей у здоровых людей: градиент интенсивности увели­ чен, а цикл восстановления замедлен. По их мнению, больные с ослаблен­ ной функцией восстановления, по-видимому, менее способны отвечать на все предъявляемые раздражения, что ведет к нарушению процессов восприятия и нарушению поведения. Отсутствие этих психических наруше­ ний у больных неврозами согласуется у них с нормальной функцией восста­ новления.

Эти исследования представляют большой интерес, но, как отмечают сами авторы, требуют дальнейшей разработки и более тщательного отбора групп больных. Исследования вызванных ответов у психически больных были проведены и рядом других авторов (Jones et al. 1965; Floris et al.t 1968; О. К. Арцеулова и A. M. Иваницкий, 1967; A. M. Иваницкий, 1968; В. Б. Стрелец, 1968; А. А. Кирпиченко, 1970). Полученные результаты не всегда были сходными, но это, по-видимому, объясняется многими фак­ торами, в том числе и подбором больных.

По мнению Jung, в настоящее время мы не можем использовать показа­ тели электрической активности для понимания сущности нервных про­ цессов, которые лежат в основе адаптивного поведения. Однако, как он считает, изучение вызванных потенциалов в ответ на раздражения орга­ нов чувств позволило составить представление о поступлении сенсорных импульсов в кору, и если говорить о них в более широком плане, то эти исследования направили наше внимание на изучение механизмов передачи информации в центральной нервной системе. В последнее время многие исследователи придают большое значение этим вопросам, считая, что нару­ шение информационных процессов лежит в основе нарушений психиче­ ской деятельности. Большая работа по исследованию теоретических пред­ посылок значения информационных процессов для поддержания нормаль­ ной функции мозга проведена Pos (1963). Он считает, что нормальное состояние высшей нервной деятельности обеспечивается оптимальным уровнем поступающей информации. В случае недостаточности информации возникает состояние, которое он обозначает термином «информационная недогрузка». Это состояние возникает, например, в экспериментальных условиях при сенсорной депривации. Известны работы ряда авторов (см. обзор Solomon et al., 1961), которые показали, что при сенсорной депривации, когда испытуемых помещали в свето- и звукоизолирующую камеру, у них через некоторый срок возникали нарушения психической деятельности — галлюцинации, бредовые идеи и пр. Подобные результаты показывают значение нормального притока информации. Другое крайнее

284

«состояние — это избыток информации. Pos называет его «информацион­ ной перегрузкой». Это состояние также ведет к нарушению нормальной деятельности центральной нервной системы. Автор считает, что наруше­ ние уровня информационных процессов может быть обусловлено как нару­ шением притока информации извне, так и нарушением процессов передачи информации в аппаратах центральной нервной системы.

Black и G. Walter (1965) обосновывают целесообразность использова­ ния вызванного ответа на сенсорный раздражитель для изучения инфор­ мационных процессов в центральной нервной системе. В результате про­ веденной работы авторы показали, что стимулы, подаваемые нерегулярно, являются относительно неожиданными и маловероятными. Согласно тео­ рии информации, эти стимулы содержали значительную информацию и записи ответов передних отделов мозга были высокими. Однако повторе­ ние подобных стимулов даже через нерегулярные интервалы времени увеличивало вероятность их появления и снижало корковый вызванный ответ. Развитием этих работ (G. Walter, 1968) было обнаружение негатив­ ной волны, которая появлялась в промежутке между парой ассоцииро­ ванных стимулов. Эту негативную волну G. Walter назвал «волной ожида­ ния» (EW, CNV), считая, что она отражает психологический процесс «ожидания» второго стимула в паре ассоциированных стимулов. Значение этого феномена для практических целей заключается в том, что он связан -с возрастом, психическим здоровьем, «установкой» испытуемого в момент исследования. Автором было установлено, что «волны ожидания» не появ­ ляются у детей до 8 лет, если ассоциация стимулов не подкрепляется или не поддерживается внушением. «Волны ожидания» совсем не появляются или появляются только после большого количества сочетаний у больных с хроническими трудноизлечимыми неврозами страха. В дальнейшем Black выдвинул идею о том, что мозг — это прежде всего информационная сис­ тема.

Этот аспект исследований, не вскрывая интимных механизмов нервной деятельности, тем не менее открывает интересные перспективы для изу­ чения функциональной организации мозга и ее нарушений при психиче­ ских заболеваниях.

Мнению о значении вызванных потенциалов для изучения деятельности мозга можно было бы противопоставить точку зрения Jung (1968), кото­ рый считает, что применение вызванных ответов для решения клинических вопросов принесло разочарование и не выявило никаких практических диагностических возможностей, не помогло выяснению основ ЭЭГ и не внесло ясности в отношении механизмов центральной переработки ощуще­ ний. Вместе с тем он высоко оценивает соответствующие работы Spehlmann, (1965), касающиеся физиологии органов чувств. В этих работах удалось определить различия в ответах зрительной коры на диффузные и имеющие определенную конфигурацию световые раздражители. Еще более убе­ дительны данные, описанные Clyens, Kohn (1968). Применив специальный метод отведения «розеткой» и анализ полученных данных на электронновычислительной машине, они не только продемонстрировали, что раз­ личная конфигурация вызванных ответов отражает различную характери­ стику световых стимулов, но и сумели идентифицировать характер раз­ дражителя по вызванному ответу. Характеристика идентифицируемого раздражителя определялась машиной на основании сравнения данного вызванного ответа с ответами, хранящимися в памяти машины. Сами авторы оценивают полученные результаты следующим образом: «Анализ пространственно-временных отношений вызванных ответов показывает,

285

что они отражают код физиологического языка мозга. В пределах воз­ можностей нашей методики существует отношение 1:1 между простран­ ственно-временными характеристиками вызванного ответа и характери­ стиками восприятия, которое он сопровождает. По-видимому, этот методи­ ческий подход является важным в понимании нормального восприятия и для будущего анализа заболеваний мозга и психики».

Эти исследования свидетельствуют о том, что пространственная органи­ зация вызванных ответов не является случайным процессом, но представ­ ляет собой системную мозговую функцию, общую для всех испытуемых в отношении цвета и формы раздражителей.

Эти результаты дали нам основание вновь вернуться к исследованиям вызванной активности при выработке условного рефлекса. Сочетание условнорефлекторной методики и регистрации вызванных ответов, кото­ рые довольно точно отражают функциональное состояние, представлялось нам наиболее удачным для изучения физиологического значения фено­ мена пространственной синхронизации.

В связи с этим были поставлены следующие исследования: у здоровых испытуемых вырабатывался условный двигательный рефлекс на однократную вспышку света. Подкреплением служил приказ «нажмите». Регистрировалась вызванная активностьот затылочной, двигательной и лобной областей мозга- У каждого испытуемого методом

снижается связь между лобной и двигательной областями и сохраняется высокая связь, между двигательной и затылочной. При угашении условного рефлекса (IV серия> коэффициенты корреляции опять увеличиваются. Но если продолжить угашение и после того, как ответная реакция на сигнал будет отсутствовать, резко нарушаются связи между лобной и двигательной и между двигательной и затылочной областями. Сохраняется высокая связь лишь между лобной и затылочной областями. Эти опыты позволили нам составить представление о динамике корреляционных связей между областями в период становления, упрочнения и угашения условного рефлекса.

При предъявлении внешнего раздражителя высокая положительная связь обнаруживается между двигательной и зрительной областями в пер­ вом периоде. В остальных вариантах попарной корреляции эта связь, незначительная. Такая связь обусловлена сходством в реагировании зри­ тельной и двигательной областей на световой раздражитель. Во втором периоде во всех вариантах попарной корреляции отмечается положитель­ ная связь. В этот период развития электрического ответа на раздражитель все контролируемые нами области работают синхронно. Мы склонны были рассматривать наличие высоких положительных коэффициентов в этот период как отражение процессов, обеспечивающих мобилизацию корковой активности для выполнения возможной деятельности в ответ на раздра­ житель. Это в какой-то степени отвечает пониманию ориентировочной реакции и механизмов, связанных с подготовкой предполагаемой деятель­ ности. Возможно также, что этот период отражает процессы хранения информации и передачу ее во времени. Поскольку не определен характер^

286

ответа, то связи существуют между всеми контролируемыми областями. Однако раздражитель не сигнализирует об изменении обстановки и поэто­ му в третий период согласованная работа областей уменьшается, коэффи­ циенты корреляции снижаются. При выработке условного двигательного рефлекса в первый период только между лобной и двигательной областью возникает высокая отрицательная связь, между остальными областями связь отсутствует. Во втором периоде между лобной и двигательной и меж­ ду лобной и зрительной областями имеет место отрицательная связь. Между двигательной и зрительной областями эта связь остается высокой, положительной. В этот период мозгом определена ответная реакция и не­ обходимость сохранения положительной связи остается только для двига­ тельной и зрительной областей. Между другими областями возникает отрицательная связь. Третий период характеризует связь электрической активности перед реализацией двигательного ответа. В третьем периоде оказывается необходимым привлечение всех (контролируемых нами) структур в единую систему — связь везде высокая.

При угашении условной реакции можно отметить среднюю отрицатель­ ную связь между зрительным анализатором и лобной областью. Во вто­ ром периоде проявляется высокая положительная связь между зрительной и двигательной областью. Между остальными областями связи нет. По-видимому, локальная связь между зрительным и двигательным анали­ затором продолжает действовать, но без участия других связей. В период, когда должна осуществляться ответная двигательная реакция, все связи активно функционируют. Несмотря на то, что на «выходе» системы отсут­ ствует деятельность, это отсутствие является результатом напряженной работы мозга. Следует отметить, что характеристика связей в третьем периоде при выработке и угашении условного рефлекса сходна, но пред­ шествующая динамика в этих двух случаях различна. Это свидетельствует о том, что характер процессов, подготовивших положительную или отри­ цательную реакцию, различен, хотя и в том и в другом случае для ее реа­ лизации требуется единство всей системы.

Как можно заключить из приведенного анализа, который не претендует, однако, на законченность и требует дальнейшей экспериментальной и ло­ гической проверки, эти функциональные связи дают нам в руки возмож­ ность изучать процессы высшей нервной деятельности непосредственно в центральных аппаратах условного рефлекса и сопоставить известные понятия павловской школы с объективными инструментальными дан­ ными.

Резюмируя все вышесказанное, по-видимому, следует признать, что сходство электрической активности между областями, или так называемая

Из числа больных, находящихся в клиническом отделении института, Ю. И. Полищуком были отобраны 8 больных с вяло текущей формой шизофрении.

Методика исследования была аналогична описанной выше. Поскольку у больных не удалось выработать условный двигательный рефлекс с после­ довательным подкреплением словом «нажмите», у них была введена еще одна серия исследований условного рефлекса после предварительной рече вой инструкции и серия исследований восстановления угашенного услов­ ного рефлекса. Восстановление проводилось по методике подкрепления словом «нажмите».

288

4*

0,61-1,0

0,31-0,6

0.1 -0,3

0 1-03

0 31-0 6

0 61-1,0

3-й

период

Рис. 6* Динамика корреляционной связи вызванной активности у взрослых при условнорефлекторной деятельности.

Столбиьи — коэффициенты взаимной корреляции в трех градациях, обозначенных на рисунке. Первый (F — Р) столбик — коэффициент взаимной корреляции между активностью лобной и двига­ тельной областей, второй (Р — О) — между двигательной и затылочной, третий (F — О) — между лобной и затылочной. Римские цифры — различные этапы выработки условного рефлекса 1-й, 2-й, 3-й периоды — периоды регистрации вызванной активности Слева — здоровые, справа — больные шизофренией. На схеме мозга представлено расположение электродов и условное обозначение соответствующих отведений.

Для наглядности сравнения коэффициентов корреляции, полученных при исследовании здоровых людей^и больных вяло текущей формой шизо­ френии, соответствующие данные приведены?на рис. 6. На этом рисунке даны коэффициенты корреляции в различных сериях исследований. Коэффициенты представлены в трех градациях: низкий — 0,1—0,30; средний — 0,31—0,60; высокий — 0,61—1,0.

Как видно из рис. 6, у больных в 1-м периоде первой серии распре­ деление связей отличается от здоровых. Во второй я] третьей серии, кото­ рые можно сравнивать со [второй серией здоровых, у больных в 1-м пе­ риоде были получены положительные*связи, которые в 3-м периоде третьей серии существовали между всеми исследованными областями, т. е. когда у больных были получены условнорефлекторные ответы, все обследован­ ные нами области коры работали связанно между собой. Этот факт пред­ ставляет особый интерес^У здоровых людей в серии исследований при выра­ ботанном условном рефлексе в 1-м периоде не отмечались положительные связи, а в F — Р имелась отрицательная связь. Только в 3-м периоде,

Рис. 7. Динамика корреляционной связи вызванной активности у детей и подростков при условнорефлекторной деятельности. Обозначения те же, что и на рис. 6.

который предшествует двигательному ответу, появились высокие поло­ жительные связи между всеми областями. Следовательно, можно ду­ мать, что в мозге здорового человека объединение его функциональных частей в единую систему происходит непосредственно перед ответом. В предшествующие периоды, по-видимому, осуществляются какие-то* процессы, не требующие объединения всех частей в единую систему. На ос­ новании структуры связей электрической активности исследованных обла­ стей коры головного мозга здоровых и больных шизофренией можно* думать, что механизм условного рефлекса также различается. Если про­ следить структуру связей в других сериях исследований, то можно уви­ деть, что весь 3-й период у больных характеризуется разнообразием связей как по выраженности, так и по знаку. У здоровых людей все связи хорошо выражены и имеют положительный знак.

Таким образом, структура связей электрической активности между тремя областями коры головного мозга у здоровых людей и больных вяло текущей формой шизофрении имеет большие различия, которые в общем виде можно охарактеризовать как различия в функциональной организа­ ции деятельности отдельных областей коры мозга.

Этот же вопрос был исследован нами совместно с В. М. Лупандиным и Faienza у здоровых и больных детей. Методика исследования и обработка результатов были аналогичны описанным выше. Здоровые дети были ото­ браны из числа учащихся 4—6-х классов общеобразовательной школы. Больные составляли две группы: в первой группе были дети, больные вяло* текущей формой шизофрении, в возрасте 11—15 лет; во второй — боль­ ные периодической формой шизофрении, в возрасте 16— 18 лет.

На рис. 7 приведено распределение связей в 3 периодах развития элек­ трической реакции в различных сериях исследований. Следует обратить внимание на то, что у здоровых детей во 2-м периоде отмечается наиболь­ шее количество положительных высоких связей во всех сериях. По-види­ мому, этот период играет у них большую роль в решении поставленных

290