Информация

Все статьи

Изменения показателей электроэнцефалограммы и концентрации серотонина при депрессивных и тревожных расстройствах (Кичук И.В.)

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ

Кичук И.В. (1,2), Петрова Е.А. (1,2), Митрофанов А.А. (3), Соловьева Н.В. (4), Вильянов В.Б. (5)

(1) Кафедра фундаментальной и клинической неврологии и нейрохирургии и (2) Научно-исследовательский институт цереброваскулярной патологии и инсульта ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия; (3) ФГБНУ «Научный центр психического здоровья», Научно-производственная фирма «Нейрометрикс», Москва, Россия; (4) Научный центр персонализированной психиатрии, Москва, Россия; (5) Научно-диагностический центр клинической психиатрии, Москва, Россия

(1,2) 117997, Москва, ул. Островитянова, 1; (3) 115522, Москва, Каширское шоссе, 34; (4) 119180, Москва, ул. Большая Полянка, 7/10, стр. 3; (5) 127566, Москва, Алтуфьевское шоссе, 48, корп. 1

 

Изменения показателей электроэнцефалограммы и концентрации серотонина при депрессивных и тревожных расстройствах

 

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) – важный инструмент исследования функции головного мозга. ЭЭГ позволяет оценить текущее функциональное состояние головного мозга с хорошим временным разрешением, выявить метаболические и ионные нарушения, которые могут не определяться при магнитно-резонансной томографии.

Цель исследования – анализ связи некоторых нейрофизиологических и биохимических показателей с помощью аппаратно-программного комплекса для топографического картирования электрической активности мозга «Нейро-КМ».

Пациенты и методы. Обследовано 75 пациентов с депрессией, 101 с тревожными расстройствами и 86 лиц контрольной группы. Оценивали изменения спектральных показателей ЭЭГ, а также показателей когерентности в группах депрессии и тревожных расстройств по сравнению с контрольной группой. Проводили корреляционный анализ показателей ЭЭГ и концентрации серотонина в крови.

Результаты и обсуждение. Установлено, что у пациентов с депрессией и тревожными расстройствами по сравнению с контролем наблюдались сходные изменения спектральных характеристик ЭЭГ в бета-диапазоне. При когерентном анализе в бета-диапазоне отмечались противоположно направленные изменения в группах пациентов в депрессией и тревожными расстройствами по сравнению с контрольной группой: снижение внутри- и межполушарной когерентности при депрессии и усиление ее при тревожных расстройствах (p<0,001). В тета- и альфа-диапазонах выявлены однонаправленные изменения межполушарной когерентности по сравнению с таковыми в группе контроля: снижение интеграции в альфа-диапазоне и усиление в тета- и дельта-диапазонах в группах депрессии и тревожных расстройств (p<0,05) и разнонаправленные изменения внутриполушарной когерентности: снижение в группе депрессии и усиление в группе тревожных расстройств (p<0,05).

При корреляционном анализе показателей ЭЭГ и концентрации серотонина в тромбоцитах крови наблюдались противоположные корреляционные зависимости концентрации серотонина и процентной мощности ЭЭГ в тета- и бета-диапазонах. При увеличении концентрации серотонина у пациентов с депрессией на ЭЭГ отмечалось преобладание паттерна синхронизации, а у пациен-тов с тревожными расстройствами, напротив, – паттерна десинхронизации.

Заключение. Особенности ЭЭГ в группах пациентов с депрессией и тревожными расстройствами могут указывать на нарушения метаболизма серотонина и эффективность терапии селективными ингибиторами обратного захвата серотонина.

Ключевые слова: электроэнцефалограмма; когерентность; бета-диапазон; концентрация серотонина; депрессия; тревожные рас-стройства; селективные ингибиторы обратного захвата серотонина.

Контакты: Ирина Викторовна Кичук; mail2irina@mail.ru

Для ссылки: Кичук ИВ, Петрова ЕА, Митрофанов АА и др. Изменения показателей электроэнцефалограммы и концентрации се-ротонина при депрессивных и тревожных расстройствах. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2016;8(3):34–38.

 

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) – важный инструмент исследования функции головного мозга. ЭЭГ позволяет оценить текущее функциональное состояние головного мозга с хорошим временным разрешением, чувствительна к метаболическим и ионным нарушениям, которые могут не выявляться при магнитно-резонансной томографии.

Результаты многочисленных мультидисциплинарных исследований указывают на то, что в основе эндогенных психических расстройств лежат нарушения синаптической передачи. Согласно моноаминовой гипотезе, нейрохимиче-ской основой депрессивных состояний является дефицит (истощение) норадреналина и серотонина [1].

Некоторые нейромедиаторные системы имеют достаточно определенную пространственную топографию в коре больших полушарий. Например, серотонинергические проекции направляются преимущественно в теменно-затылочные зоны коры, дофаминергические – в лобно-височные, норадренергические проекции широко распространены, практически диффузны. Это затрудняет косвенный анализ нейрохимических нарушений c помощью электрофизиологических и нейровизуализирующих методов.

Актуальным представляется поиск показателей, отра-жающих функциональное состояние нейромедиаторных систем мозга и характер ответа мозга на внешние факторы, что позволит выбрать адекватную медикаментозную коррекцию при патологии.

Показателям ЭЭГ, характеризующим изменение активности многих нейрохимических систем мозга, посвящено большое количество публикаций [2–5]. Несмотря на это, сохраняется необходимость в оценке участия нейромедиаторных систем в формировании частотного состава ЭЭГ и особенностей функционирования этих систем при тревожных и депрессивных расстройствах.

В рамках единого методического подхода не проводилось сравнительного исследования, посвященного вовлечению медиаторных систем мозга в формирование частотного состава ЭЭГ при тревожных расстройствах и депрессии, что существенно ограничивает возможности анализа нейрохимических механизмов функционирования мозга и назначения антидепрессантов из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС).

В большинстве работ, в которых изучали показатели ЭЭГ при депрессии, отмечается тенденция к десинхронизации (активации), увеличению индекса бета-активности, чаще справа [6–8]. Некоторые авторы наблюдали тенденцию к синхронизации (гипоактивации) ЭЭГ в левом полушарии мозга [9, 10].

Во многих публикациях, касавшихся оценки ЭЭГ у пациентов с тревожными расстройствами, также отмечена тенденция к десинхронизации: увеличение мощности бета-ритма и снижение относительной представленности альфа-диапазона. В целом изменения спектральных параметров при тревожных расстройствах и депрессии сходны (тенденция к десинхронизации ЭЭГ), что отмечено в большинстве работ [8, 11–17].

Цель настоящего исследования – оценить связь некоторых нейрофизиологических и биохимических показателей с помощью аппаратно-программного комплекса для топографического картирования электрической активности мозга «Нейро-КМ».

Пациенты и методы. Проведено сопоставление показателей ЭЭГ и концентрации серотонина в крови у пациентов с депрессией, тревожными расстройствами и лиц без психических расстройств (контрольная группа). Группу депрессии составили 75 пациентов (эндогенные депрессии по МКБ-10: F31, F32, F33; 50 женщин и 25 мужчин, средний возраст 38,2±12 лет), 28 из них проведены биохимические исследования. В группу тревожных расстройств (МКБ-10: F40, F41, F42) включен 101 пациент (64 женщины и 37 мужчин, средний возраст 40,0±16 лет), 35 из них проведены биохимические исследования. Все пациенты впервые обратились к врачу и не получали специфического лечения.

В контрольную группу вошло 86 обследованных (42 женщи-ны и 44 мужчины, средний возраст – 37,9±13 лет).

При статистической обработке данных в необходимых случаях учитывали множественность сравнений [9], с этой целью применяли поправку Бонферрони. Однако поправка Бонферрони дает слишком строгий уровень значимости, который зачастую «отбрасывает» полезные результаты. Для решения проблемы множественных сравнений использовали метод разделения исходной выборки (или исходных выборок) на две выборки равного объема случайным образом, когда во внимание принимаются только те результаты анализа, которые статистически значимы для двух разделенных выборок [18]. Нами был изменен подход: различия считали значимыми, если они имели место во всех трех случаях, т. е. при анализе как исходных данных, так и разделенных выборок, при этом уровень значимости в разделенных выборках может быть и выше, чем при анализе исходных данных. Например, если уровень значимости различий для исходных данных принимается равным 0,05, то для разделенных выборок он может быть и 0,1.

Результаты и обсуждение. Сравнение спектральных показателей ЭЭГ у пациентов с депрессией и тревожными расстройствами и в группе контроля.

В группе пациентов с депрессией (n=75) по сравнению с группой контроля отмечалось увеличение индекса бета1-активности (15-20 Гц) в лобно-центральных (преимущественно) и теменных отведениях (p<0,05; сравнение с применением коррекции с разделением на две выборки).

В группе пациентов с тревожными расстройствами (n=101) наблюдалось увеличение индекса бета1-ритма (14–20 Гц) в лобно-центральных отделах и теменных отведениях (p<0,05; сравнение с применением коррекции с разделением на две выборки) по сравнению с группой контроля.

Таким образом, и в группе с тревожными расстройствами, и в группе с депрессией выявлены сходные изменения спектральных характеристик ЭЭГ в бета-частотном диапазоне по сравнению с группой контроля. У пациентов с депрессией различия отмечались преимущественно в передних отделах, а у пациентов с тревожными расстройствами – как в передних, так и в теменных отделах.

В литературе также описано увеличение бета-активности на ЭЭГ у пациентов с депрессией и тревожными расстройствами [8, 11, 12, 15–17, 19–22].

Сравнение показателей когерентности у пациентов с депрессией и тревожными расстройствами и в группе контроля.

В группе депрессии выявлено снижение внутриполушарной интеграции биоэлектрических процессов в тета-диапазоне (4–8 Гц) в правых височных отделах и в бета1-диапазоне (13–17 и 20–22 Гц) в задневисочных отделах (с коррекцией разделения на две выборки) по сравнению с контрольной группой. В группе тревожных расстройств, напротив, наблюдалось увеличение внутриполушарной интеграции биоэлектрических процессов в тета- и бета1-диапазонах (5–6 и 13–20 Гц соответственно) в переднецентральных отделах (с коррекцией разделения на две выборки) по сравнению с контрольной группой.

При оценке межполушарной когерентности в группе депрессии различий с контрольной группой в бета-диапазоне с применением коррекции не получено. В группе тревожных расстройств отмечалось усиление межполушарной интеграции в бета1- и бета2-диапазонах (16–18 и 25–28 Гц) преимущественно на длинных межэлектродных расстояниях (с применением коррекции с разделением на две выборки).

Тем не менее без применения коррекции у пациентов с тревожными расстройствами и депрессией выявлены однонаправленные изменения по сравнению с контрольной группой в тета- и альфа-диапазонах (соответственно усиление и снижение) и разнонаправленные изменения в бета-диапазоне: усиление межполушарной интеграции при тревожных расстройствах и ее снижение при депрессии.

Таким образом, по данным когерентного анализа в группах пациентов с тревожными расстройствами и депрессией в бета-частотном диапазоне отмечались противопо-ложно направленные изменения по отношению к контрольной группе: снижение внутри- и межполушарной когерентности в группе депрессии и усиление ее в группе тревожных расстройств (p<0,001, с применением коррекции разделения на две выборки).

В отличие от группы контроля в группах депрессии и тревожных расстройств выявлены однонаправленные изменения межполушарной интеграции в тета- и альфа-диапазонах: снижение в альфа-диапазоне и усиление в медленном диапазоне (p<0,05) и разнонаправленные нарушения внутриполушарной интеграции: снижение ее в группе депрессии и усиление в группе тревожных расстройств (p<0,05 с применением коррекции разделения на две выборки).

Представленные в литературе данные об изменениях когерентности на ЭЭГ неоднозначны. Одни авторы отмечают сходные изменения при тревожных расстройствах и депрессии: увеличение внутриполушарной и уменьшение межполушарной интеграции биоэлектрических процессов. Другие авторы наблюдали у пациентов с тревожными расстройствами уменьшение внутриполушарной интеграции в медленном диапазоне и усиление ее в быстром частотном диапазоне [16, 17, 23].

Корреляционный анализ показателей ЭЭГ и концентрации серотонина в крови. При корреляционнм анализе отмечались противоположно направленные взаимосвязи пока-зателей серотонина и индексов ритмов преимущественно в тета- и бета-диапазонах в передних отделах правого полушария в группах пациентов с депрессивными и тревожными расстройствами.

В группе депрессии выявлена положительная корреляция концентрации серотонина с индексом тета-ритма и отрицательная – с индексом бета-ритма (т. е. при повышении концентрации серотонина у пациентов с депрессией с большей вероятностью отмечался паттерн синхронизации на ЭЭГ).

В группе с тревожными расстройствами, наоборот, зафиксирована отрицательная корреляция с индексом тета-ритма и положительная – с индексом бета-ритма (паттерн десинхронизации; p<0,01 с применением коррекции разделения на две выборки).

У пациентов с депрессией по мере увеличения концентрации серотонина отмечалось уменьшение процентной мощности бета-ритма (20–23 Гц и 28–29 Гц) в переднецентральных отделах справа (p<0,05 с применением коррекции разделения на две выборки). У пациентов с тревожными расстройствами, напротив, повышение уровня серотонина сопровождалось увеличением бета-активности в левых переднецентральных (17–18 Гц) и правых задневисочных (18–20 Гц) отделах (p<0,01 с применением коррекции разделения на две выборки).

При анализе корреляционных связей концентрации серотонина и уровня внутриполушарной интеграции биоэлектрической активности выявлено, что в группе депрессии отмечалась положительная корреляционная связь концентрации серотонина и внутриполушарной интеграции активности в бета1-диапазоне в правых лобно-височных отделах на коротких межэлектродных расстояниях и отрицательная – в тета-диапазоне слева (р<0,05 с применением коррекции разделения на две выборки). Для межполушарной интеграции достоверной зависимости не получено.

У пациентов с тревожными расстройствами не выявлено значимых корреляционных взаимоотношений внутри-полушарной когерентности и концентрации серотонина, при этом отмечалась отрицательная корреляция с уровнем межполушарной интеграции в бета1-диапазоне в передних отделах (р<0,01 с применением коррекции разделения на две выборки) .

Без применения коррекции при увеличении концентрации серотонина прослеживались тенденция к нарастанию внутриполушарной интеграции в тета- и бета-диапазонах у пациентов с депрессией и, напротив, ее уменьшение у пациентов с тревожными расстройствами.

При анализе межполушарной интеграции также отмечались противоположные корреляционные соотношения в тета- и бета-диапазонах в группах тревожных расстройств и депрессии. Для пациентов с тревожными расстройствами было характерно уменьшение межполушарной интеграции в тета-диапазоне в передних отделах, увеличение межполушарной интеграции в бета-диапазоне (преимущественно на длинных переднезадних межэлектродных расстояниях). У пациентов с депрессиями отмечались увеличение межполушарной интеграции в тета-диапазоне в передних отделах и уменьшение межполушарной интеграции в бета-диапазоне (преимущественно на длинных переднезадних межэлектродных расстояниях).

Таким образом, и при тревожных расстройствах, и при депрессии наблюдаются сходные изменения спектральных характеристик ЭЭГ в бета-частотном диапазоне по сравнению с контрольной группой (увеличение индекса бета-ритма в группах депрессии и тревожных расстройств). У пациентов с депрессией нарушения отмечаются преимущественно в передних отделах, а у пациентов с тревожными расстройствами – как в передних, так и в теменных отделах.

При корреляционном анализе показателей ЭЭГ и концентрации серотонина выявлено, что с увеличением уровня серотонина у пациентов с депрессией отмечается преобладание паттерна синхронизации на ЭЭГ с увеличением представленности тета-ритма и уменьшением индекса бета-активности. Данные изменения ЭЭГ в группе депрессии преобладали в передних отделах правого полушария головного мозга.

В группе тревожных расстройств, напротив, при повышении уровня серотонина наблюдался паттерн десинхронизации в передних отведениях и в правых задневисочных отделах.

Наши данные согласуются с результатами, полученными R.H. McAllister-Williams и соавт. [24] и D.V. Iosifescu и соавт [25]. Эти авторы показали, что пациенты c депресси-ей, имеющие низкую мощность тета-ритма в передних отделах, лучше поддаются лечению СИОЗС. У пациентов с высокой мощностью тета-ритма (с выраженным паттерном синхронизации на ЭЭГ) терапия СИОЗС была неэффективной. Сделан вывод, что автоматизированный анализ фронтальной ЭЭГ, выполненный в течение первой недели лечения антидепрессантами, может максимально облегчить прогнозирование эффективности терапии СИОЗС при депрессии. Мы считаем, что аналогичный прогноз с противоположным паттерном ЭЭГ применим и к пациентам с тревожными расстройствами [26].

У пациентов с тревожными расстройствами может быть полезным назначение СИОЗС, если у них не отмечается усиления индекса бетаактивности в правых задневисочных отделах и снижения индекса тета-активности в передних отделах (т. е. не выражен паттерн десинхронизации на ЭЭГ). В противном случае можно предположить повышение концентрации серотонина в крови у таких пациентов.

Заключение. Таким образом, особенности показателей ЭЭГ у пациентов с депрессией и тревожными расстройства-ми позволяют выявить нарушения серотонинового обмена и определить эффективность терапии СИОЗС.

Для цитирования: Кичук И.В., Петрова Е.А., Митрофанов А.А., Соловьева Н.В., Вильянов В.Б. Изменения показателей электроэнцефалограммы и концентрации серотонина при депрессивных и тревожных расстройствах. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2016;8(3):34-38. DOI:10.14412/2074-2711-2016-3-34-38

Источник: http://nnp.ima-press.net/nnp/article/view/643/588

Скачать статью в PDF: Скачать