Клиническая психофизиология. Нейрофизиологические корреляты нарушений психических процессов и состояний. Учебное пособие

Дж. Грей предложил модель взаимодействия двух мозговых систем: торможения поведения и активации поведения. Позже он добавил третью – систему «борьба и бегство», чувствительную к безусловным угрожающим организму стимулам. Система торможения поведения реагирует на стимулы наказания или лишения награды и стимулирует поведение избегания и переживание тревоги. Система активации поведения включается в ответ на вознаграждение или избавление от наказания и является базой поведения приближения и переживания удовольствия. Работа системы активации поведения связана, прежде всего, с дофаминергической системой мозга (базальные ганглии, включая дорзальное и вентральное полосатое тело и дорзальный и вентральный паллидум; дофаминергические волокна, спускающиеся из среднего мозга к базальным ганглиям; ядра таламуса, тесно связанные с базальными ганглиями; и области новой коры – моторные, сенсомоторные и префронтальные зоны, – также имеющие тесные связи с базальными ганглиями). Также в ее работе участвуют другие нейрохимические системы: глутаматергическая, ГАМК-ергическая, опиоидная.

Система торможения поведения и система «борьба и бегство», по Дж. Грею, имеют различные нейрофизиологические основы с малой областью пересечения, однако могут активно взаимодействовать. К системе торможения поведения относятся септо-гиппокампальная система мозга (септальная область, энторинальная кора, зубчатая извилина, гиппокамп и субикулярная область). К системе «борьба и бегство» относят миндалину, медиальный гипоталамус и центральное серое вещество. Соотношение активности систем активации и торможения поведения, по Дж. Грею, определяет темпераментальные характеристики (у экстравертов активность системы приближения превосходит активность системы избегания, у интровертов – наоборот). Другие авторы указывают, что в норме система активации поведения всегда работает более интенсивно, чем система торможения, а изменения соотношения их функционирования связаны с патологическими состояниями психики.

Е. Т. Хиггинс вводит и развивает представления о двух фокусах саморегуляции: фокусе продвижения (promotion) и фокусе профилактики (prevention). В случае активности фокуса продвижения люди представляют цель как надежду и вдохновение, в случае фокуса профилактики — как обязанность или долг. Такого рода репрезентации

11

целей приводят к соответствующему предпочтению более рискованных стратегий поведения (eagerness means) либо стратегий бдительности (vigilance means) и предупреждения ошибок. Е. Т. Хиггинс описывает ведущую роль стиля воспитания в семье (поощрение достижений или наказание за неудачи) и собственного опыта успехов и неудач в формировании того или иного фокуса саморегуляции как устойчивого личностного образования (Higgins et al., 2004).

В рамках этого подхода описывается большая чувствительность людей к информации, которая соответствует их доминирующему регуляторному фокусу, большую мотивацию и результативность деятельности, когда поставленные задачи соответствуют использованию стратегий, согласующихся с их фокусом регуляции (Higgins, Tykocinski, 1992). Эти экспериментально подтвержденные соображения привели к разработке механизма регуляторного совпадения (regulatory fit): когда человек выполняет задание, соответствующее его фокусу регуляции, то он переживает регуляторное совпадение, приводящее к росту эффективности и способствующее более положительной оценке результата (Higgins, 2006).

Чрезмерное общее мотивационное возбуждение может препят-

ствовать оптимальному решению сложных задач (так, широко известны эксперименты Р. Йоркса и Д. Додсона, которые показали снижение успешности крыс в прохождении лабиринта при избыточно сильной отрицательной стимуляции).

Дисбаланс возбуждения и торможения является трансдиагностическим критерием многих расстройств психического функционирования, от невротических состояний до тяжелых психических заболеваний. Такие личностные характеристики как повышенная тревожность, высокая эмоциональность, эмоциональная лабильность, ипохондричность характерны для проявлений психической гиперактивации. «Плавающая тревожность», связанная с постоянным поиском слабо дифференцируемого опасного объекта, связана с гиперактивацией миндалины, нарушений ее связей с фронтальной корой (при которой кора снижает контроль над активностью миндалины), чрезмерной активностью септо-гиппокампального комплекса. Подобное усиление охранительного поведения ведет к рассредоточению внимания, поскольку ресурсы мозга при этом снижаются. Чрезмерная возбудимость с последующей истощаемостью и потерей интереса к

12

деятельности сопутствует хронической скуке, также связанной с рассредоточением внимания и коморбидной широкому кругу психопатологий.

Общее состояние гиперактивации с избирательным вниманием к особым, связываемым с угрозой для жизни стимулам, характерно для состояния посттравматического расстройства (сопутствующее истощение, депрессивные симптомы могут возникать как следствие исчерпанного ресурса, с сохранением гиперактивации в ответ на триггерные стимулы, включающие защитные реакции). До сих пор нет единства в нейробиологических теориях возникновения посттравматических стрессовых расстройств. Одной из основных теоретических концепций патогенетического механизма развития ПТСР (предложенной в рамках бихевиорального подхода) – «двухфакторная теория», в рамках которой в качестве первого фактора развития расстройства рассматривается условно-рефлекторная обусловленность ПТСР (психотравмирующее событие рассматривается как интенсивный безусловный стимул, а сопутствующие во времени нейтральные события – как условно-рефлекторные раздражители, триггеры). Как второй фактор рассматривается возникновение поведения избегания при действии событий, сходных с травмирующим стимулом, и самоподкрепление избеганием.

Данная модель не объясняет ряд проявлений, специфичных для ПТСР (таких как постоянное переживание травмирующего события в виде навязчивых воспоминаний о пережитом, ночные кошмары, флешбэк-эффекты). Эти феномены возникают независимо от действия триггеров. Их возникновение пытается объяснить гипотеза патологических ассоциативных эмоциональных сетей, предложенная Р. Питменом. В норме, согласно теории П. Ланга, эмоциональные состояния в ответ на выученные стимулы развиваются при активации специфических нейрональных структур, в которые входят подсистемы: 1) обрабатывающие информацию о внешних событиях, а также об условиях их появления; 2) хранящие информацию о реакции на эти события, в том числе речевых компонентах, двигательные акты, висцеральные и соматические реакции; 3) включающие информацию о смысловой оценке стимулов и актов реагирования. Предполагается, что при ПТСР аналогичным образом формируются патоло-

13

гические ассоциативные структуры, которые способствуют развитию интенсивной эмоциональной реакции в процессе переживания в воображении элементов травматической ситуации.

Для объяснения механизмов возникновения ночных кошмаров и навязчивых воспоминаний было высказано предположение, что патологические эмоциональные сети при ПТСР обладают свойством самопроизвольной активации в условиях стрессового нарушения нейроэндокринной регуляции. Пациенты с ПТСР обнаруживали повышение кортикотропин-рилизинг фактора (CRF) в спинномозговой жидкости, снижение концентрации адренокортикотропного гормона (АКТГ) в гипофизе, а также кортизола в сыворотке крови. Имеются данные о увеличении содержания норадреналина в спинномозговой жидкости и крови. Кроме того, при приеме дексаметазона пациентами с ПТСР (так называемый «дексаметазоновый тест», применяемый для дифференциальной диагностики эндогенной апатической депрессии, при которой уровень кортизола в крови при приеме дексаметазона не снижается) наблюдается подавление секреции АКТГ и кортизола (как и в норме, а также при реактивных и тревожных депрессиях). Все это указывает на аномальную регуляцию работы ги- поталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (Нуллер, Михаленко,

1988).

CRF, АКТГ, норадреналин, по данным разных исследований, влияют на миндалину, регулируя тем самым процесс консолидации имплицитной памяти о реакции на стрессовое событие. Еще одним характерным коррелятом ПТСР является уменьшение объема гиппокампа. К нейродегенеративным изменениям гиппокампа при ПТСР может приводить повышенный уровень кортизола во время травматического события либо повышенная чувствительность глюкокортикоидных рецепторов гиппокампа. Нарушения запоминания, связанные с дисфункцией гиппокампа, как полагают, вносят вклад в затруднения смысловой обработки связанной с травмой информации, что поддерживает состояние тревоги.

Еще одна гипотеза механизма ПТСР предполагает, что в социальных условиях часто не реализуется реакция активного реагирования на стресс («борьбы или бегства»), что может поддерживать гиперактивацию нервной системы при недостаточной утилизации тканями соответствующих гормонов, длительно циркулирующих в этом слу-

14

чае в крови. Состояние такой застойной мобилизации может объяснять обращение к памяти в поисках причины состояния возбуждения и возникновение навязчивых воспоминаний. Аргументом в пользу этой теории может служить описываемая предиспозиция к формированию ПТСР – склонность к активным, стеническим реакциям в состоянии острого стресса, которая служит фактором защиты при преодолимом стрессе и фактором риска при превышении уровня воздействия до экстремального.

Недостаток общего мотивационного возбуждения может быть связан с дисфункциями ретикулярной формации ствола мозга (ее разрушение у животных приводило к невозможности состояния бодрствования), структур среднего мозга, лимбической системы, многих участков коры. Например, состояния акинетического мутизма – отсутствие возможности говорить и двигаться при сохранности сенсорного восприятия и принципиальной возможности двигаться описаны при повреждениях лобных долей, среднего мозга, таламуса, поясной извилины (особенно ее передних отделов). При апатических состояниях разной природы нейродегенеративные изменения обнаруживаются в лобных долях, височной, затылочной, нижнетеменной коре, мозжечке, базальных ганглиях, передней части поясной извилины, в проводящих путях, соединяющих эти участки. Сложность выделения первичного нарушения, если речь не идет о травматическом повреждении различной природы или новообразовании, приводит к появлению ряда гипотез. Есть предположения о том, что первичные поражения лобной коры ведут к нарушениям формирования целостного поведения и вызывают каскад изменений в нижележащих структурах. Также предполагается, что нарушения в базальных ганглиях могут приводить к недостаточному усилению наиболее значимых сигналов, потере качества передаваемых пространственных и временных их характеристик, что приводит к уменьшению способности лобной коры выбирать, инициировать, поддерживать и переключать программы деятельности. В целом разные формы недостаточности обработки сенсорной информации (недостаточность какого-либо канала, трудности с интеграцией сигналов между собой и т.д.) также едут к рассредоточению внимания, снижению возможности концентрироваться на значимых задачах.

15

Нарушения глубинных структур мозга до определенной степени могут быть скомпенсированы модулирующим влиянием коры, процессами произвольного сосредоточения. Поражения коры, особенно лобных долей, хуже компенсируются из-за дефицита регуляции. В этом случае на первый план выходят процессы непроизвольного внимания, характер поведения становится полевым – внимание привлекается не к актуальным для решения наиболее важной задачи, но имеющимся в среде интенсивным стимулам.

Возникновение апатии при различных заболеваниях связывают с дисфункциями в лобно-подкорковых проводящих путях, среди них в первую очередь – в связывающих вентромедиальную префронтальную кору с базальными ганглиями. Мезэнцефально-фронтальные повреждения, разрушение поясной извилины приводят к собственно синдрому апатии. При дорсолатеральных лобных повреждениях апатия связана с ухудшением исполнительных когнитивных способностей – планирования и контроля целенаправленного поведения. При повреждениях латеральной орбитофронтальной коры отмечаются изменения личности (раздражительность, вспышки гнева или сексуальная расторможенность), возникающие на фоне абулии (снижении воли) или апатии.

Снижение активности системы подкрепления поведения, по Дж. Грею, также рассматривается как причина искажения нормальной мотивации: при сохранении или повышении активности системы ингибиции поведения наблюдается тревожность, гиперактивация, связанная с избеганием потенциальной опасности, в то время как при снижении – апатия, демотивация. Опыт невозможности активного удовлетворения потребностей, решения задач приводит к подавлению системы подкрепления и снижению активного поиска решения проблем.

В классических экспериментах М. Селигмана, объектами которых стали в основном собаки и крысы, был описан феномен, названный «выученной беспомощностью». Одна из групп животных некоторое время подвергалась ударам током, возможности избегать которых не было. В дальнейшем эти животные, будучи перемещенными в клетку, где они могли уйти в безопасный отсек, не предпринимали активных попыток найти выход из ситуации. Животные, которых не подвергали предварительным воздействиям, пытались избегать не-

16

приятного стимула и находили решение этой задачи. Позже М. Селигман и С. Майер пересмотрели концепцию, придя к выводу, что именно способность контролировать ситуацию активными действиями выучивается в ходе индивидуального развития и связана с функционированием новой и новейшей коры, а подавление активного поведения в ситуации опасности связано с глубинными структурами мозга.

С этой точки зрения депрессивные состояния рассматриваются как приспособление к неблагоприятным условиям, когда активность не приводит к достижению результата, опасна (истощением ресурса или возможностью «выдать себя» разрушительным внешним факторам), а чрезмерно желать чего-то – не адаптивно (Вартанян, 1999).

Действительно, депрессивные состояния характеризуются ангедонией – неспособностью (или, при частичной ангедонии, сниженной способностью) испытывать интерес, получать удовольствие от деятельности, которая в норме ведет к получению удовольствия. Выделяют социальный и физический компоненты ангедонии (сильно коррелирующие друг с другом в структуре психопатологий); в отечественных источниках также описывается третий компонент — ин- теллектуально-эстетический. Выделяют упреждающий компонент ангедонии — тенденцию не ожидать приятных событий и завершающую ангедонию — тенденцию не получать удовольствия от текущих подкреплений. Имеющиеся данные о преобладании того или иного компонента при депрессиях неоднозначны; в некоторых работах утверждается, что депрессия в основном характеризуется нарушенным упреждающим компонентом, в других обнаруживается выраженность завершающей ангедонии и последующего снижения системы подкрепления поведения. Данные ряда исследований указывают на то, что депрессивное расстройство характеризуется снижением активности функцией системы вознаграждения, а биполярное расстройство проявляется дисрегуляцией системы поведенческой активации (Касимова, Святогор, 2019).

Основные психофизиологические теории реккурентных депрессий (с повторяющимися депрессивными эпизодами) связывают центральные механизмы их развития с нарушением биоритмов (хронобиологическая теория), обмена моноаминов, влиянием стресса и чувствительностью к нему.

17

Современная расширенная моноаминовая гипотеза депрессии постулирует прежде всего недостаточность серотонинергической и адренергической нейропередачи. Ее доказательная база основывается на работах, обнаруживающих повышенную активность фермента моноаминоксадазы у людей с предрасположенностью к депрессии, вкладе полиморфизма разных генов, связанных с серотониновым обменом, в уровень предрасположенности к депрессии, увеличение депрессивной симптоматики на диете, обедненной триптофаном (предшественник серотонина), облегчение симптомов депрессии антидепрессантами, увеличивающими уровень серотонина, норадреналина, дофамина, положительным (не во всех случаях) действием нейростимуляторов. Показано, что такие ядерные симптомы депрессии, как психомоторная заторможенность и ангедония, отчасти связаны со снижением дофаминергической активности в чечевицеобразном ядре и феноменологически напоминают акинезию при паркинсонизме, в том числе вызванном нейролептиками. Ряд данных, получаемых в рамках проверки этой гипотезы, противоречивы, что отчасти может быть связано с разными эффектами хронической моноаминовой недостаточности и гипотетического резкого падения моноаминов при депрессии.

Стрессовая теория депрессия рассматривает данные, свидетельствующие о вкладе повышения кортизола и кортикотропинвысвобождающего гормона в патогенезе депрессий, негативного влияния глюкокортикоидов на нейрогенез, снижающийся при депрессиях, восстановление и даже увеличение нейрогенеза при применении антидепрессантов и т.д.

Хронобиологическая теория получает большое распространение в силу наличия многочисленных данных о том, что при депрессии нарушаются многие биологические ритмы, люди с разными хронотипами имеют разную предрасположенность к депрессии (склонность к десинхронизации эндогенных ритмов со внешними ритмами ее увеличивает), а нарушение ритма жизни, нарушение его подстройки ко внешним факторам провоцирует депрессивные симп-

томы (Au, Reece, 2017).

Также предлагается гипотеза о ключевой роли нарушения глутаматергической нейропередачи, что далее нарушает работу моноаминэргических систем (в частности, при реккурентных депрессиях

18

обнаруживалась недостаточность глутамата и глутамина в префронтальной коре). Выдвигаются предположения о недостаточности ГАМКергической нейропередачи, недостаточности синтеза нейростероидов, нарушении системы эндогенных опиоидов, дисбалансе моноаминовой и ацетилхолиновой систем, роли цитокиновых реакций (депрессии часто наблюдаются при инфекционных и аутоиммунных заболеваниях), изменениях тиреоидного обмена, дисфункциях определенных мозговых структур и нарушениях функционального взаимодействия между ними (важно отметить, что вовлеченные в патологический процесс при депрессии мозговые структуры меняются в различных исследованиях) (Абрамец, 2012; Мосолов, 2012; Полунина и др., 2013).

Нарушения внимания. Одним из основных противоречий в определении внимания сохраняется понимание его в одних подходах как самостоятельного психического процесса, а в других, все более распространяющихся, — как к динамической характеристике протекания когнитивных процессов, которая не имеет собственного содержания (по: Психофизиология, 2003). Однако в любом случае нарушения данной стороны психической деятельности целесообразно относить в отдельную категорию, коррекция которой специфична.

Е. Д. Хомская (2005) выделяет модально-неспецифические и мо- дально-специфические виды нарушений внимания, возникающие при локальных поражения мозга. Модально-неспецифические нарушения, возникающие у пациентов с поражением срединных структур мозга, приводят к тому, что страдающие ими люди не могут сосредоточиться на стимулах любой модальности (зрительных, слуховых, тактильных и др.), нарушения внимания проявляются в любой психической деятельности. При поражении нижних отделов неспецифических структур (продолговатый и средний мозг) у больных наблюдается быстрая истощаемость, резкое сужение объема внимания и нарушения концентрации в любом виде деятельности (сенсомоторной, гностической, интеллектуальной). Например, при выполнении серийных счетных операций (например, задания на серийное вычитание или на серийное сложение) такие пациенты сначала дают быстрые и правильные ответы, затем латентные периоды ответов резко увеличиваются (по типу истощения), появляются ошибки, и пациенты отказываются от выполнения задания. В некоторых случаях возможен повторный «всплеск» активности, когда пациент вновь

19

начинает совершать счетные действия правильно. В большей степени страдают непроизвольные формы внимания. Таким пациентам легче сосредоточиться на каком-либо задании в случае, если они сильно заинтересованы в результатах его выполнения. Обращение к профессиональному интересу или к мотивационной основе действий улучшает результаты. Введение сигнального значения стимулов с помощью инструкции ведет к усилению и неугасимости ориентировочных реакций, как это наблюдается и в норме, что является признаком сохранности у них механизмов произвольного (сенсорного) внимания.

Поражения неспецифических структур на уровне диэнцефальных отделов мозга и лимбической системы в целом ведут к существенно более грубым нарушениям внимания. Пациенты с такими нарушениями часто совершенно не способны сосредоточиться ни на каком виде деятельности или демонстрируют исключительно неустойчивое внимание. Сложности сосредоточения присутствуют как при выполнении движений, так и при решении логических или арифметических задач. Увеличить активность пациентов оказывается очень сложно, компенсации нет или она непродолжительна, поскольку поражены регуляторные механизмы поведения.

При поражении неспецифических срединных структур мозга на уровне медиобазальных отделов лобных и височных долей нарушаются прежде всего произвольные формы внимания в самых различных видах психической деятельности при патологическом усилении непроизвольных форм внимания. Наблюдается «полевое» поведение

– пациент очень интенсивно реагирует на все стимулы, как будто бы замечает все, что происходит вокруг него (оборачивается на любой звук, вступает в разговоры, которые ведут между собой окружающие люди, и т.д.). При подобных нарушениях внимания путем обращения к непроизвольному вниманию можно вызвать такие действия, которые нельзя получить, прямо адресуясь к произвольному уровню внимания (т.е. с использованием прямой словесной инструкции). Например, такие больные не могут по словесной инструкции посмотреть направо, налево и т.д., но могут следить глазами за реальным движущимся зрительным объектом. Такой симптом, получивший в клинике название «психического паралича взора», является примером крайней степени нарушения произвольных форм контроля за своими

20