Коррекция межполушарной асимметрии эмоциональных процессов при помощи транскраниальной магнитной стимуляции у здоровых людей и больных эпилепсией

Актуальность проблемы.

Наличие межполушарной асимметрии головного мозга человека в настоящее время не вызывает сомнений среди ученых. Проведенные исследования физиологов, неврологов, нейропсихологов позволили выявить различные аспекты данного явления (Брагина, 1996; Inghilleri, 1998; Симонов, 1998; Allen, 2001; Shcutter, 2001; Coan, 2004; Гимранов, 2005). Однако пока остается много не выясненных вопросов организации межполушарной асимметрии мозга человека, особенно, в сфере эмоциональных процессов. Исследование и коррекция эмоциональных нарушений не только у больных, но и у здоровых людей в условиях современной жизни (стрессы, экология и т. д.) является одной из важных задач восстановительной медицины.

В 1985 году A. Barker создал магнитный стимулятор, способный возбуждать кору человека через кости черепа и, тем самым, вызывать возбуждение или торможение нейронов головного мозга. Появление нового неинвазивного метода, позволяющего достаточно избирательно воздействовать на определенные зоны коры головного мозга человека, позволило изучать различные процессы в центральной нервной системе человека [Ferbert et al., 1991; George et al., 1999; Mottaghy et al., 2000; Hadland et al. 2001; Epstein 2002], в том числе и различные механизмы организации межполушарной асимметрии [Pasual-Leone et al., 1994; Caramia et al., 1996; Irlbacher 2001; Macdonell et al., 2002; Wasserman, 2002; Гимранов, 2003].

Впервые наличие межполушарной асимметрии на примере левосторонней локализации речевых центров у праворуких больных было показано в исследованиях Вгоса и Wernicke в конце XIX века. Возможность неинвазивной верификации различных центров головного мозга человека появилась лишь с началом использования транскраниальной магнитной стимуляции. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) позволяет неинвазивно проводить картирование как сенсорных, так и моторных центров, а также определять их взаимосвязи с другими структурами мозга [Pascual-Leone, 1991, 1999; Epstein et al., 1996, 1998: Sparing et al., 2001].

Эмоция — особый вид психических процессов, которые выражают переживание человеком его отношения к окружающему миру и самому себе. Знак эмоции, негативный или позитивный, у человека решающим образом зависит от соотношения активности левой и правой фронтальной коры головного мозга [Heller 1993; Симонов 1998, 2001; Гимранов, 2004]. Положительный или отрицательный знак эмоции определяется отношением субъекта к своему состоянию, стремлением своими действиями усилить положительную эмоцию, по возможности продлить, повторить её-, а отрицательную — ослабить, прервать, предотвратить. Коррекция физическими факторами межполушарной асимметрии эмоциональных процессов при наличии функциональных нарушений имеет ряд преимуществ перед медикаментозной терапией, например, такие как отсутствие привыкания и различные побочные эффекты на прием фармпрепаратов.

Исследование и коррекция межполушарной асимметрии эмоциональных процессов у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, выявление наиболее оптимальных амплитудно-частотных характеристик транскраниальной магнитной стимуляции для проведения коррекции является, несомненно, актуальной задачей современной восстановительной медицины.

Цель исследования. Целью данной работы было изучение и коррекция межполу тарнойасимметрии эмоциональных процессов с помощью транскраниальной магнитной стимуляции у здоровых людейи больных, страдающих эпилепсией.

Задачи исследования;

1. Исследовать особенности возбудимости коры при транскраниальной магнитной стимуляции у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, для определения характеристик коррекционной стимуляции.

2. Изучить особенности организации и взаимосвязи знака эмоций с правыми илевым, полушарием и исследовать возможность коррекции межполушарной асимметрии^ эмоциональных процессов у здоровых людейи. больных, страдающих: эпилепсией, при тестировании на негативные и позитивные. слова.

3. Исследовать особенности межполушарной организациизнака эмоций — и изучить возможность коррекции — межполушарной асимметрии эмоциональных процессов у здоровых людей? ибольных, страдающих" эпилепсиейпри тестировании на лицевую экспрессию.

4. Сравнить особенности межполушарной организации эмоцийи возможности коррекции межполушарной асимметрии эмоциональных: процессов у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, при различных видах тестирования.

Научная новизна.

Установлена возможность коррекции межполушарной асимметрииэмоциональных процессов, припомощи транскраниальноймагнитной: стимуляции у больныхстрадающих эпилепсией, и здоровых людей с исходно повышенным-негативным эмоциональнымфоном.

Впервые с помощью транскраниальной магнитной стимуляции исследовались механизмы межполушарной организации эмоций в норме и в условиях патологии центральной нервной системы. Впервые показаны особенности организации межполушарной организации при лицевой экспрессии и при предъявлении негативных и позитивных слов.

Си «помощью транскраниальнои магнитнои стимуляции изучена взаимосвязь передних отделов левого полушария головного мозга с процессами формирования позитивных, а правого — негативных эмоций, которая у больных, страдающих генерализованной тонико-клонической эпилепсией, изменяется за счет нарастания межполушарных расстройств и повышения функциональной значимости правого полушария. При наличии парциальных приступов межполушарная асимметрия возрастает за счет изменений основного ритма на стороне очага эпилептической активности.

Определены наиболее оптимальные амплитудно-частотные параметры транскраниальной магнитной стимуляции для исследования и коррекции межполушарной организации эмоциональных процессов в норме и патологии и уточнены аспекты технической и медицинской безопасности.

Практическая ценность. На основании полученных результатов показаны особенности межполушарной асимметрии эмоциональных процессов при помощи транскраниальной магнитной стимуляции в норме и условиях патологии центральной нервной системы человека. Показаны пути коррекции межполушарной асимметрии эмоциональных процессов у больных, страдающих эпилепсией, и здоровых людей, имеющих исходное повышение негативного эмоционального фона. Получены патенты РФ на изобретения «Способ лечения больных с эпилепсией» (№ 2 252 045).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Транскраниальная магнитная стимуляция может быть использована для исследования межполушарной асимметрии организации эмоциональных процессов у здоровых испытуемых и больных, страдающих эпилепсией, а также для коррекции межполушарной асимметрии эмоциональных процессов в норме и патологии.

2. У здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, лобные отделы левого полушария активно участвуют в формировании механизмов позитивного эмоционального реагирования, что установлено при помощи траскраниальной магнитной стимуляции и тестирования на негативные и позитивные слова и лицевую экспрессию.

3. Лобные отделы правого полушария активно участвуют в формировании механизмов негативного эмоционального реагирования у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, что установлено при помощи траскраниальной магнитной стимуляции и тестирования на негативные и позитивные слова и лицевую экспрессию.

4. У больных, страдающих эпилепсией, преобладает активность правого полушария, ведущая к формированию патологической межполушарной асимметрии и повышению веса негативного эмоционального реагирования.

5. Применение транскраниальной магнитной стимуляции левого полушария с частотой 1 импульс в секунду и правого полушария с частотой 15 импульсов в секунду при индукцией магнитного поля в 1,22,0 тесла и длительностью импульсов 0,2−0,3 миллисекунды, позволяет корректировать межполушарную асимметрию эмоциональных процессов у больных, страдающих эпилепсией, и здоровых людей с исходно повышенным негативным эмоциональным фоном.

Апробация работы. Результаты работы были представлены и доложены в следующем рядеконференций: на международной конференции «Новые информационные технологии в медицине и: экологии» (Гурзуф, 1999) — на конференциимолодых ученых по нейронаукам (Москва, МГУ, 2000) — на конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2001) — на конференции «Река Ока — новое тысячелетие"* (Калуга, 2001) — на XVIII Съезде физиологов России (Казань, 2001) — на заседании Российского Национального Комитета по защите от неионизирующих излучений (Москва, 2001) — на З'-ей международной конференции «Электромагнитные поля и? здоровье человека» (Москва, 2002) — на совместном заседании? кафедры физиологии и клинической нейрофизиологии РУДН (2005).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 2 книгах (в соавторстве) — 10 печатных работах, в изобретении.

ВЫВОДЫ.

1. Физиологические особенности и механизмы межполушарной организации эмоций и дисфункции эмоциональных процессов у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, могут быть успешно исследованы и корригированы с помощью неинвазивной методики транскраниальной магнитной стимуляции.

2. У здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, по данным определения моторных порогов, отмечается межполушарная асимметрия правого и левого полушария. Средняя индукция магнитного поля (Тл) для возбуждения левого полушария у здоровых людей была, 1,196, а правого полушария 1,318- у больных, страдающих эпилепсией, соответственно, слева 1,024 и справа 1,122.

3. Лобные отделы левого полушария у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, активно участвуют в формировании механизмов позитивного эмоционального реагирования, по данным тестирования негативными и позитивными стимулами посредством лицевой экспрессии и предъявления слов, до и после транскраниальной магнитной стимуляции с использованием подпороговых значений индукции магнитного поля и частоты стимуляции 10 Гц.

4. Лобные отделы правого полушария у здоровых людей и больных, страдающих эпилепсией, активно участвуют в формировании механизмов негативного эмоционального реагирования, по данным тестирования негативными и позитивными стимулами посредством лицевой экспрессии и предъявления слов, до и после транскраниальной магнитной стимуляции с использованием подпороговых значений индукции магнитного поля и частоты стимуляции 10 Гц.

5. В условиях патологии центральной нервной системы у больных, страдающих эпилепсией, преобладает активность правого полушария, ведущая к повышению веса негативного эмоционального реагирования, а активность левого полушария снижена. У здоровых людей с исходно негативным эмоциональным фоном, так же наблюдается данная тенденция, выраженная в меньшей степени.

6. Транскраниальная магнитная стимуляция левого полушария с частотой 1 Гц и правого полушария с частотой 15 Гц, с индукцией магнитного поля в 1,2−2,0 Тл, длительностью импульсов 0,2−0,3 мс, позволяет успешно корригировать эмоциональные расстройства и уменьшать патологическую межполушарную асимметрию у больных, страдающих эпилепсией, и здоровых людей с исходно повышенным негативным эмоциональным фоном.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. В результате проведенной работы установлено, что транскраниальная магнитная стимуляция, при соблюдении условий технической и медицинской безопасности, может быть широко использована в научно-исследовательских лабораториях и медицинских учреждениях в качестве безопасного исследовательского, диагностического и корригирующего метода.