Журнал неврологии и психиатрии / 2009 / NEV_2009_10_03

Развитие нейрофизиологии с широким внедрением компьютерных методов обработки информации знаменует качественно новый этап в развитии и клинической суицидологии. Современные технологии нейровизуализации, в частности анализ энтропии и информационной насыщенности ЭЭГ, позволяют проследить нарушения переработки информации при формировании суицидальных установок, расширить представления о патогенезе суицидального поведения и выделить нейрофизиоло-

© Коллектив авторов, 2009

Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova 2009;109:10:14

гические маркеры, позволяющие объективно оценить суицидальный риск.

В настоящее время существуют достаточно противоречивые точки зрения исследователей на феномен суицида и вызывающие его причины. Так, D. Lester [26] выделил 15 теорий суицидального поведения, но, по его мнению, только когнитивная концепция A. Бека [3] более или менее способствует пониманию этого процесса. Тем не менее большинством суицидологов признается, что суици-

e-mail: igor_lapin@mail.ru

дальное поведение имеет многофакторную природу, где социаль- но-психологические факторы играют значимую роль [1, 2].

С точки зрения van K. Heeringer и соавт. [23], суицидальное поведение либо является следствием воздействия на индивида значимых факторов внешней среды без наличия особой уязвимости, либо обусловлено влиянием неспецифических внешних факторов при наличии особой восприимчивости к внешним раздражителям, в основе которой, по мнению Т.С. Мельниковой и И.А. Лапина [13], лежит формирование особого типа реактивности ЦНС. Особая восприимчивость отмечена и в клинических наблюдениях, в частности при депрессивных состояниях [5, 11], антисоциальных и пограничных личностных расстройствах, при которых наблюдаются черты эмоциональной нестабильности и импульсивности, с гневливостью, враждебностью и низкой толерантностью к фрустрации [7]. У пациентов с суицидальным поведением, по мнению Э. Шнейдмана [16], обнаруживается достаточно большое число психологических вариаций. Особо выделяют своеобразия в когнитивной и аффективной сферах. Для когнитивной сферы характерны дихотомическое мышление и туннельное сознание [3, 16], заключающееся в резком ограничении выбора вариантов поведения, когнитивная ригидность [29], пассивность в решении проблем [33]. В аффективной составляющей эти особенности представлены в виде эмоциональной нестабильности, импульсивности [8, 25], склонности к «накоплению» аффекта [21], аффективной напряженности, что часто сопровождается феноменом душевной боли [2], чувств безнадежности [17, 18]. Большинство суицидологов сходятся во мнении, что чувство безнадежности является предиктором формирования суицидального поведения [30, 36].

Одной из гипотез, объясняющей своеобразие когнитивной и аффективной сфер суицидентов как предиспозиции суицидального поведения, является концепция дизонтогенеза. Под этим понимаются унаследованные и/или приобретенные в результате стресса, в течение антенатального, перинатального, раннего постнатального периодов, а также в процессе воспитания и взрослой жизни изменения реактивности ЦНС [6, 7, 24, 28, 37, 38].

Целью данного исследования была попытка выявить соответствие результатов, полученных при вычислении энтропии и информационной насыщенности ЭЭГ, с проявлениями дизонтогенеза, формирующего своеобразие реактивности ЦНС [13].

Материал и методы

В Московской клинической психиатрической больнице №4 им. Ганнушкина и кризисном стационаре городской клинической больницы №20 отдела суицидологии Московского научно-исследовательского института психиатрии обследованы 364 пациента с эндогенными депрессивными состояниями (рубрики по МКБ-10 F 31.11; F 32.11 и F 33.11).

С суицидальными попытками обследованы 82 пациента (31 мужчина и 51 женщина), далее они обозначаются как суициденты, средний возраст которых был 25±3,5 года. Без суицидальных попыток были 82 человека (37 мужчин и 45 женщин), средний возраст — 27±5,3 года.

164 пациента с депрессивными состояниями средней степени тяжести прошли нейрофизиологическое (электроэнцефалографическое) обследование.

Критерии включения пациентов в исследование были следующие: отсутствие активного лечения психотропными препаратами, наличие 19—26 баллов по HDRS и менее 14 баллов по HARS. В группу «суицидентов» отбирались только пациенты, в раннем постсуицидальном периоде совершившие истинную суицидальную попытку, по разным причинам прерванную, и не успевшие причинить своему здоровью необратимый ущерб. Критерии исключения: лица моложе 18 и старше 50 лет, беременные

и кормящие женщины, пациенты с психоорганическими нарушениями, декомпенсацией острой либо хронической соматической патологии.

Использовали следующие методы исследования: 1) психопатологический с использованием клинических шкал — шкалы депрессии Гамильтона (HАМ-D) (из 17 пунктов) и шкалы тревоги Гамильтона (HАМ-А) (из 14 пунктов); 2) клинико-анамнестический; 3) нейрофизиологический — изучались ЭЭГ, полученные при наложении 14 скальповых электродов по международной системе «10—20» с объединенным ушным электродом в качестве референта. ЭЭГ записывались как в состоянии спокойного бодрствования, так и при предъявлении визуальных эмоционально нейтральных, позитивных и негативных стимулов. Использовались методы компьютерной обработки и анализа полученных данных с помощью анализа ЭЭГ методом быстрого преобразования Фурье, с усреднением не менее 30 эпох по 2 с каждая с последующим картированием информационной насыщенности ЭЭГ (ИНЭЭГ) по системе BRAINSYS (Россия). Проводили сравнение параметров ИНЭЭГ каждой группы больных с показателями 150 практически здоровых лиц (группа контроля) и определяли достоверность отклонений от «нормы» по критерию Стьюдента.

Выше уже говорилось о том, что при анализе ЭЭГ используется понятие энтропии.

Энтропия — мера неопределенности, беспорядка изучаемого объекта или явления, представленного набором случайных величин. Энтропия должна равняться нулю, если процесс полностью детерминирован (и представлен, таким образом, в виде констант), и возрастать по мере увеличения числа возможных значений случайных величин. Классический вариант формулы энтропии предложен C. Shannon [34] для дискретной случайной величины:

где H(X) — энтропия, X — случайная величина, N — число возможных исходов для случайной величины X, P(Xi) — вероятность i-го исхода. Обычно используют двоичные логарифмы, тогда единицей энтропии является «бит».

Для измерения количества информации ЭЭГ предлагается так называемая энтропийная мощность (entropy power) S1, которая определяется для произвольного случайного сигнала с шириной спектра f и энтропией H1 как средняя мощность белого нормального шума с такой же полосой пропускания и энтропией [12].

S1=(1/2πe)exp(2H1). (2)

Энтропийная мощность случайного сигнала с произвольным распределением никогда не превышает среднюю мощность этого сигнала, поэтому имеет смысл рассматривать их отношение, называемое «информационной насыщенностью», как меру количества информации в виде доли энтропийной мощности (которое в данном случае является количеством информации) в средней мощности сигнала.

Информационная насыщенность ЭЭГ (ИНЭЭГ) (англ. Information saturation), согласно Л.Т. Кузину [12], в системе «BRAINSYS» подсчитывается по формуле:

F F ИНЭЭГ=exp(1/F*∑lnSk)/(1/F*∑Sk) (3)

k=1 k=1

где F — максимальная частота спектра, Sk — мощность спектра k-й полосы в диапазоне [k, k+1] Гц.

Информационная насыщенность меняется от 0 (если сигнал — константа или единственная гармоника) до 1 (одинаковая мощность на всех частотах). В работах О.В. Петрова [14, 15] рассматриваются методики применения ИНЭЭГ в анестезиологии для мониторирования глубины анестезии: если пациент приходит в сознание, то ИНЭЭГ увеличивается.

Результаты и обсуждение

При клинико-анамнестическом обследовании обратило на себя внимание обилие факторов, которые были расценены как проявления процесса дизонтогенеза (см. таблицу). Учитывались также такие факторы, как алкоголизация, отсутствие работы, отсутствие семьи.

Как следует из приведенной таблицы, удельный вес всех выделенных факторов, за исключением патологии в родах, невропатических черт в детстве и органического поражения головного мозга, в группе суицидентов был значимо выше. Случаи алкоголизации, безработицы и одиночества также играют важную роль в формировании суицидального поведения, что соответствует данным других исследователей.

При нейрофизиологическом исследовании было выявлено, что в группе практически здоровых лиц (рис. 1) ИНЭЭГ значимо выше в передних зонах неокортекса. По направлению к каудальным отделам количество информации в ЭЭГ постепенно падает. Наименьший уровень переработки информации наблюдается в затылочных отделах справа и соответствует нормально расположенному фокусу α-ритма у правшей. Это соответствует представлениям В.В. Гнездицкого [9], об α-ритме как ритме холостого хода, резонансном протекании электрических процессов в относительно свободных от работы нейрональных сетях.

У пациентов с депрессивным синдромом и переживанием безысходности (рис. 2, а) падает способность к переработке информации в префронтальной коре, доля же информационной насыщенности затылочных отделов значимо (р<0,05) прирастает. Подобная динамика наблю-

Рис 1. Информационная насыщенность ЭЭГ в «норме».

далась нами при изучении когерентных характеристик ЭЭГ при развитии как депрессивной симптоматики, так и нарушений психики на разных этапах формирования психоорганического синдрома. Такая динамика ЭЭГ была интерпретирована как компенсаторная. Предполагается, что филогенетически более древние и соответственно более автономные и устойчивые к влиянию самых разнообразных патогенетических факторов каудальные отделы мозга начинают функционировать с большей сочетанностью, реципрокно угнетению более молодых и морфофункционально более тесно связанных с мезодиэнцефальными отделами передних корковых зон [13].

У депрессивных пациентов с суицидальными установками (рис. 2, б) наблюдается статистически значимое (р<0,05) «наводнение» мозга избыточным количеством информации, описанные нарушения наблюдаются по всем корковым зонам с акцентом в затылочных отделах.

Изучение энтропии и информационной насыщенности ЭЭГ относительно ново как для отечественной, так и

а

б

Рис. 2. Анализ информационной насыщенности ЭЭГ у депрессивных пациентов без суицидальных намерений (а) и при наличии таковых (б) по сравнению с группой контроля (t>2=p<0,05).

зарубежной нейрофизиологии [14, 15, 22], поэтому требует осторожности в интерпретациях. Согласно классической теории информации, шум на передающем канале резко повышает количество информации, необходимой для надежной передачи и декодирования сообщения. Однако пропускная способность каналов вообще и информационных каналов в биологических системах, в частности (в том числе в нейрональных сетях), отнюдь не безгранична. Если информация посылается через канал со скоростью, равной или меньшей его пропускной способности, то частоту ошибок, или ненадежность, можно довести до сколь угодно малых значений, используя соответствующий способ кодирования. В случае, когда скорость передачи через канал больше его пропускной способности, эта возможность отпадает, и надежность передачи резко падает. Более того, растущая доля неопределенности передаваемого сигнала на уровне клеточных ансамблей заставляет мозговые системы дублировать передаваемую

информацию с целью повышения ее надежности. Учитывая, что уровень шума при этом не уменьшается, можно понять, что замыкается своеобразный порочный круг, лежащий в основе патогенеза информационной патологии ВНД. По нашему мнению, шум и нарушение передачи информации в нейрональных сетях возникает из-за ирритации диэнцефальных и лимбико-ретикулярных образований, «накапливающих» за счет механизма нейропластичности [27] влияние факторов дизонтогенеза.

Это предположение подтверждается изменениями информационной насыщенности ЭЭГ в трех изучаемых группах при предъявлении эмоционально нейтральной, позитивной и негативной стимуляции.

Упрактически здоровых лиц с хорошим уровнем профессиональной и бытовой адаптации наибольшее повышение информационной насыщенности ЭЭГ наблюдалось в лобных, теменно-центральных и височных корковых зонах с акцентом во фронтальной коре справа (р<0,05) на предъявление эмоционально нейтральной (рис. 3, а) и позитивной (рис. 3, б) стимуляции. При этом в затылочных и правых задних височных корковых зонах наблюдалось уменьшение количества информации. Аверсивный стимул (рис. 3, в) у психически здоровых лиц вызывал легкое снижение информационной насыщенности ЭЭГ практически во всех корковых зонах с акцентом в лобных отделах (за исключением левой передневисочной коры).

Описанные изменения по своей выраженности хотя и носили статистически недостоверный характер, однако обнаруженные тенденции нуждаются в комментариях. Так, активизация префронтальной коры при нейтральной

ипозитивной стимуляции, вероятно, отражает степень активности переработки внешней информации, возможно, с учетом предыдущего жизненного опыта. Не исключено, что легкое обеднение фронтальной коры на эмоционально-негативный стимул является отражением описанного выше «шума» мезодиэнцефальных структур, включающихся при нагрузке. Возможно, что эти изменения связаны с легкой вегетативной лабильностью, имеющей место у многих лиц, никогда не высказывающих жалоб по поводу своего здоровья [4].

Улиц с депрессивными нарушениями без суицидальных установок изменения информационной насыщенности ЭЭГ значимо отличались от двух других групп. Так, на эмоционально нейтральный стимул (рис. 4, а) наблюдалось общее повышение активности переработки информации по всем корковым зонам с акцентом в передних и средних височных корковых зонах, а также затылочных отделах справа, причем изменения в правой передней височной коре достигали статистически значимых величин. На эмоционально позитивную стимуляцию (рис. 4, б) наблюдался прирост информационной насыщенности в передних и средних височных корковых зонах (р<0,05) с акцентом слева (р<0,01). На аверсивный стимул (рис. 4, в) выявлялись схожие с описанными выше, но менее выраженные изменения. Наблюдаемое в этой группе снижение активности префронтальной коры не достигало достоверных величин и наблюдалось в отличие от практически здоровых лиц как на позитивную, так и (более значимо) на негативную стимуляцию. В обоих случаях достоверных отличий в активности префронтальной коры в группах не обнаружено.

На пике компенсаторного функционального напряжения система очень ранима и любые дополнительные

Рис 3. Анализ изменений информационной насыщенности ЭЭГ в норме при предъявлении эмоционально-нейтрального (а), позитивного (б), негативного (в) по отношению к фоновой активности (t>2=р<0,05).

Рис. 4. Анализ изменений информационной насыщенности ЭЭГ в группе депрессивных пациентов при предъявлении эмоцио- нально-нейтрального (а), позитивного (б), негативного (в) по отношению к фоновой активности (t>2=р<0,05).

а

б

в

Рис. 5. Анализ изменений информационной насыщенности ЭЭГ у больных с депрессией с суицидальными намерениями при предъявлении нейтрального (а), позитивного (б), негативного (в) по отношению к фоновой активности (t>2=р<0,05).

нагрузки легко приводят к перенапряжению и срыву адаптационных механизмов.

Подобные явления наблюдаются и при предъявлении суицидентам эмоциональных стимулов. Причем падение информационной насыщенности передних корковых зон при предъявлении эмоционально-нейтрального стимула (рис. 5, а) даже более значимо, чем при позитивной (рис. 5, б) и негативной (рис. 5, в) стимуляции, и достигает достоверных величин (р<0,05) в правой передней височной корковой зоне. Падение переработки информации в лобных и левой передней височной областях — на уровне отчетливо выраженных тенденций.

Выраженная реакция на эмоционально нейтральный стимул, по-видимому, объясняется прагматической неопределенностью, моделируемой во время проведения эксперимента, к которой суицидальные пациенты, скорее всего, патогномонично чувствительны. Эта реакция связана с необходимостью переработки еще большего объема информации при наличии «собственной» перегруженности нейрональных сетей. Отличительной особенностью реакции суицидальных пациентов на позитивную эмоциональную стимуляцию является повышение информационной насыщенности левой гемисферы с акцентом в средней височной корковой зоне, а реакции на эмоционально-негативный стимул — в правой средней височной коре. Описанная реакция височных отделов не характерна исключительно для суицидальных пациентов, а отражает общебиологические механизмы перестройки функционирования коры, и наблюдается в той или иной степени и в группах контроля. Образное представление соотношения характера эмоциональных проявлений с межполушарной асимметрией мозга дано В.Л. Деглиным [10]: «Мы радуемся левым и печалимся правым полушарием». Следует также отметить у суицидентов уменьшение количества информации в теменноцентральных корковых зонах при предъявлении эмоционально позитивной стимуляции и еще более выраженное снижение при негативной и малозаметное при нейтральном стимуле.

Обобщая полученные данные, можно сказать, что больные депрессией пациенты отличаются от здоровых и пациентов с суицидальными установками своей гиперреактивностью на эмоциональные стимулы. Наряду с этим угнетение префронтальной коры у них не так выражено, как в группе суицидентов, что, вероятно, играет ключевую роль в разграничении этих групп. У депрессивных пациентов оказывается более сохранным нейрофизиологический субстрат для средств психологической защиты и копинг-механизмов, в то время как обнаруженные у суицидентов нарушения переработки информации в префронтальных корковых зонах могут обусловливать и недостаточность механизмов совладания, и возможность формирования так называемого «тоннельного сознания». Дело, видимо, не только в когнитивном обеднении. В литературе по исследованию роли лобных отделов коры мозга в регуляции поведения животных немало работ, которые содержат указания на эмоциональные расстройства при поражении передних корковых зон. Так показано, что разрушение цингулярной коры и удаление дорсолатеральной префронтальной коры у обезьян сопровождалось укорочением реакций избегания [31]. Сходные данные, интерпретируемые авторами как нарушения оборонительных реакций, получены на собаках [19, 20, 32]. S. Soltysik,

K. Jaworska [35], кроме описанных нарушений, наблюдали усиление агрессивности животных.

Таким образом, можно говорить, что факторы дизонтогенеза за счет механизмов нейропластичности приводят к дисфункции мезодиэнцефальных структур, ирритация

со стороны которых ведет к нарушениям переработки информации, более заметным в передних отделах неокортекса, которые в свою очередь могут обусловливать определенный спектр клинических и патопсихологических нарушений, ведущих к суицидальной разрядке.

намика. Психол журн 1985; 6: 6: 107—115.

3.Бек А., Раш А., Шо Б., Эмери Г. Когнитивная терапия депрессии. СтПетербург: Питер 2003; 304.

4.Вейн А.М. Вегетативные расстройства: Клиника, лечение, диагностика. М: Медицинское информационное агентство 2000; 752.

5.Вертоградова О.П. Возможные подходы к типологии депрессий. Депрессия (психопатология, патогенез). М 1980; 9—15.

6.Войцех В.Ф. Суицидальное поведение как дизонтогенетический процесс. Тезисы доклада. Съезд психиатров России, 14-й: Материалы. М 2005; 435—436.

7.Войцех В.Ф. Суицидология. М: Миклош 2007; 280.

8.Гельдер М., Гэт Д., Мейо Р., Оксфордское руководство по психиатрии. Киев 1997.

9.Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. М: МЕДпресс-информ 2004.

10.Деглин В.Л., Николаенко Н.Н. О роли доминантного полушария в регуляции эмоциональных состояний. Физиол чел 1975; 1: 3: 418—426.

11.Краснов В.Н. Научно-практическая программа «Выявление и лечение депрессий в первичной медицинской сети». Социальн и клин психиат 1999; 9: 4: 5—9.

12.Кузин Л.Т. Основы кибернетики. М: Энергия 1973; 1: 172—173.

13.Мельникова Т.С., Лапин И.А. Когерентный анализ ЭЭГ при депрессивных расстройствах различного генеза. Социальн и клин психиат 2008; 18: 3: 27—33.

14.Петров О.В. Информационные методы оценки состояния и защиты ЦНС при хирургических операциях: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М 1997.

15.Петров О.В. Краткие сведения о механизме боли и обезболивания. В кн.: Практическое руководство по анестезиологии. Под ред. В.В. Лихванцева. М: Медицинское информационное агентство 1998.

16.Шнейдман Э. Душа самоубийцы. М: Смысл 2001; 315.

17.Abramson L.Y., Alloy L.B., Hogan M.E. et al. Suicidality and cognitive vulnerability to depression among college students: a prospective study. (ENG; includes abstract). J Adolesc. 1998; 21: 4: 473—487.

18.Beautrais A.L., Joyce P.R., Mulder R.T. Personality traits and cognitive styles as risk factors for serious suicide attempts among young people. (ENG; includes abstract). Suicide Life Threat Behav. 1999; Spring 29: 1: 37—47.

19.Brutkowski S. Functions of prefrontal cortex in animals. Physiol Rev 1965; 45: 721—746.

20.Brutkowski S., Dambrowska Y. Prefrontal cortex control of differentiation behaviour in dogs. Akta Biol Exp 1966; 26: 4: 425—439.

ods of analysis of brain electrical and magnetic signals. Ed. by A.S. Gevins,

A. Remond. Elsevier 1987.

23.Heeringer van K., Hawton K., Williams J.M. Pathways to Suicide: an Integrative Approach. The International Handboock of Suicide and Attemted Suicide. John Wiley & Sons, Ltd 2000; 223—234.

24.Kaslow N.J. et al. An empirical study of the psychodinamics of suicide. J Am Psychoanal Ass 1998; 3: 777—794.

25.Kingsbury S., Hawton K., Steinhardt K., James A. Do adolescents who take overdoses have specific psychological characteristics? A comparative study with psychiatric and community controls. (ENG; includes abstract). J Am Acad Child Adolesc Psychiat 1999; 38: 9.

26.Lester D. A comparison of 15 theories of suicide. Suicide Life Threat Behav 1994; 24: 1: 80—88.

27.Magarinos A.M., McEwen B.S. Stress-induced atrophy of apical dendrites of hippocampal CA3c neurons: involvement of glucocorticoid secretion and excitatory amino acid receptors. Neuroscience 1995; 69: 89—98.

28.Mutter J.P. Beyond the psychoanalytic dyad:Developmental semiotics in Freud, Peirce and Lacan. NY: Routledge 1996.

29.Neuringer C., Lettieri D.J. Affect, attitude and cognition in suicidal persons. J Life Threatening Behaviors 1971; 1: 106—124.

30.Nimeus A., Traskman-Bendz L., Alsen M. Hopelessness and suicidal behavior. (ENG; includes abstract). J Affect Disord 1997; 42: 2—3: 137—144.

31.Pribram K., Fulton J. Experimental critique of the effects of anterior cingulated ablations in monkey. Brain 1954; 77: 34—43.

32.Pribram K., Weiskrantz L. A comparison of the effects of medial and lateral cerebral resections on conditioned avoidance-behaviour in monkeys. J Compar Physiol Psychol 1957; 50: 74—80.

33.Shaffer D., Garland A., Gould M. et al. Preventing teenage suicide: A critical revive. J Am Acad Child Adolescent Psych 1988; 27: 6: 675—687.

34.Shannon C.E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communications. Urbana. The University of Illinois Press 1949.

35.Soltysik S., Jaworska K. Prefrontal cortex and fear-motivated behaviour. Akta Biol Exp 1967; 27: 4: 429—448.

36.Szanto K., Reynolds C.F., Conwell Y. et al. High levels of hopelessness persist in geriatric patients with remitted depression and a history of attempted suicide. (ENG; includes abstract). J Am Geriatr Soc 1998; 46: 11: 1401— 1406.

37.Zanarini M.C. et al. The dissociative experiences of borderline patient. Comprehensive Psychiat 2000; 41: 3: 223—227.

38.Zweig-Frank H., Paris J., Gazder H. Psychological risk factors for dissociation and selfmutilation in female patients with borderline personality disorder. Canad J Psychiat 1994; 39: 5: 259—269.