Нейрогормональная регуляция при старении. Биоэлектрическая активность головного мозга

Видео: Доктор Джаиант о чаванпраш

Вызванные потенциалы

Изучение функциональной активности анализаторных систем мозга с помощью вызванных ответов на стимулы различной модальности как объективных и информативных показателей позволяет проследить возрастную структурно-функциональную эволюцию с позиций системогенеза (Gastaut, 1967- Giganek, 1969- Shagass, 1975- Beck et al., 1975- Иваницкий, 1976).

У людей разных возрастных групп увеличиваются люмбальные пункции зрительных вызванных потенциалов (ВП) при разнонаправленном изменении амплитуд ранних и поздних компонентов (рис. 57).


Наиболее постоянным является средний сегмент вызванных потенциалов, состоящий из компонентов, обозначаемых по номенклатуре Гасто (Gastaut, 1967) номерами IV, V и VI. V компонент состоит из одного большого положительного колебания или из трех фаз, обозначаемых индексами Va, Vb и Vc. Различия V компонента послужили основанием для разделения ВП на 2 основных типа. У молодых людей чаще встречается второй тип вызванных потенциалов с трехфазным V компонентом.

В пожилом возрасте превалирует первый тип ВП с одиночным V колебанием- у людей старческого возраста и долгожителей оба типа наблюдаются приблизительно с одинаковой частотой (Маньковский и др., 1978). Особый интерес в аспекте возрастных изменений вызванных потенциалов представляет инверсия IV компонента (рис. 58), которая у пожилых людей наблюдалась в 33%, у стариков — в 25%, у долгожителей — в 57% при отсутствии ее у молодых.


Возрастные особенности вызванных потенциалов других модальностей (соматосенсорных и слуховых) сохраняют общебиологические закономерности, заключающиеся в нарастании латентности отдельных структурных элементов с разнонаправленным изменением амплитудных характеристик ранних и поздних компонентов.

ЛП и амплитуды ранних компонентов соматосенсорных ВП заметно не меняются с возрастом после 40 лет, а изменяются поздние составляющие, в основном их амплитуда (Shagass, 1975- Beck et al., 1975). С возрастом смещается зона максимальной амплитуды соматосенсорных ВII из центрально-лобной в центрально-заднетеменную область (Lilerson, 1976).

Слуховые вызванные потенциалы, по мнению ряда авторов, являются наиболее стабильными из всех других модальностей, обнаруживается лишь тенденция к незначительному уменьшению амплитуды поздних компонентов слуховых ВП с возрастом. Представленные данные свидетельствуют о перспективности метода вызванных потенциалов в клинической нейрогеронтологии, так как он позволяет с новых позиций подойти к характеристике процесса старения сенсорных систем.

Электроэнцефалограмма и долгожительство

Изучение функциональной активности мозга у людей с различной наследственной предрасположенностью к долголетию (у ближайших родственников долгожителей и контрольной группы) показало, что у родственников долгожителей на всех возрастных этапах определяются более высокие частота и индекс а-ритма, более короткая люмбальная пункция на свет, широкий диапазон усвоения, устойчивые амплитуда и индекс воспроизводимых ритмов (Маньковский и др., 1976).

Это дает основание полагать, что процесс старения у родственников долгожителей и в контрольной группе протекает как бы в биологически различных масштабах времени с замедлением возрастных сдвигов у родственников долгожителей на 15—20 лет, что, по-видимому, является отражением генетически обусловленного темпа старения различных морфофункциональных систем.



На основании математического анализа с применением алгоритма распознавания образов определена с высокой долей вероятности (более 0.9) принадлежность индивидуумов к группе родственников долгожителей или контрольной. Проведенный анализ указывает также на наличие у долгожителей и их родственников высокой функциональной подвижности нейрофизиологических процессов, выработанных в ходе эволюции и коррелирующих с развитием у них эффективных адаптационно-регуляторных реакций (Белоног, 1977).

Электроэнцефалограмма при фармакологических пробах

Учитывая функциональную организацию центральных нейрохимических структур (адрено-, холино- и серотонино-реактивных) и их роль в обеспечении механизмов гомеостаза, применяется нейрофармакологический анализ активности этих систем как частных механизмов деятельности мозга (Bonvallet, 1954- Ильюченок, 1972- Верхратский, 1978- Фролькис, Безруков, 1978).

Биоэлектрические эффекты на вещества, адресованные преимущественно адрено-, холино- и серотонинореактивным системам (адреналин, инсулин, карбахолин, трансамин), характеризуются полицикличностью сдвигов с чередованием фаз синхронизации и десинхронизации, более отчетливо выраженных у лиц пожилого и старческого возраста.

Это, вероятно, свидетельствует о снижении функциональной активности и «диапазона надежности» ретикуло-кортикальных механизмов церебрального гомеостаза. Изменение функциональной активности этих систем, по-видимому, играет роль в формировании своеобразия приспособительных реакций и имеет непосредственное отношение к организации интегративных процессов при клиническом развитии различных типов старения человека (Фролькис, 1970- Маньковский, Белоног, 1974).

Электроэнцефалограмма при гипоксии

С учетом роли гипоксических явлений в развитии старения в клинической геронтологии и гериатрии первостепенное значение приобретает изучение влияния на организм изменения газового гомеостаза. Ингаляция 12—13%-ной кислородно-азотной смеси в течение 10—11-минутной экспозиции вызывает полифазный характер реактивных ЭЭГ-изменений.

Первоначальный десинхронизирующий эффект сменяется синхронизирующим с постепенным замедлением доминирующего ритма и переходом его по мере нарастания гипоксии в диффузные, медленные колебания. Интенсивность и частота биоэлектрических сдвигов у лиц молодого возраста в отличие от таковых у лиц пожилого и старческого возраста носят более выраженный характер, сопровождаясь обилием периферических вегетативных реакций (Маньковский, Белоног, 1975).

Сопоставление развития отдельных фаз биоэлектрических реакций с кислородным насыщением артериальной крови позволило установить существование определенных коррелятивных взаимоотношений. Однако наличие значительной пластичности ауторегуляторных механизмов церебральной гемодинамики обусловливает не всегда полную взаимосвязь электроэнцефалографических изменений с периферическими показателями кислородного обмена (Шмидт, 1963- Чухрова, 1976).



Кроме того, с возрастом происходит значительное падение скорости мозгового кровотока (Лизогуб, 1978), что создает предпосылки для хронической кислородной недостаточности, способствующей развитию приспособительных механизмов, изменяющих общую структуру окислительных процессов).

Ориентировочный рефлекс

Ориентировочный рефлекс (ОР) как целостная комплексная реакция организма является результатом интегративной деятельности ЦНС в условиях действия новизны раздражителей (Павлов, 1951- Соколов, 1970- Виноградова, 1975- Анохин, 1975).

Электрофизиологические исследования позволили очертить функциональную структуру ОР с включением кожно-гальванических, пневмотахо-, электроэнцефало-, электрокардио-, электромиографических и других компонентов, характеризующих в иерархическом плане многоуровневый характер обеспечения центральных и периферических проявлений ориентировочного рефлекса.

На основании динамики структурного состава ОР у лиц разного возраста выделено 5 его основных типов:

V — неугасимый (с наличием незатухающих ответов),
IV — интенсивный (с четко выраженными компонентами при 8—10 раздражениях),
III — средней выраженности (угашение заканчивается на 4—7-м стимуле),
II — гипореактивный (затухание на 1—3-м стимуле)
I — ареактивный тип, при котором отсутствуют активационные сдвиги.

С возрастом снижается количество неугасимого и интенсивного типов с нарастанием числа ответов среднего и гипореактивного характера при повышении неугасимой реакции у долгожителей.

Показана гетерохронность изменений отдельных составных ориентировочного рефлекса с наибольшей устойчивостью к угашению электроэнцефалографических и кожно-гальванических компонентов при значительном снижении с возрастом вегетативной окраски проявлений. Вместе с тем у лиц 90—100-летнего возраста сохраняются компоненты ОР, но на более низком уровне (Маньковский и др. 1977).

Представленные факты свидетельствуют о гетерохронности процесса старения соответствующих морфофункциональных систем, участвующих в реализации ориентировочного рефлекса. Следует подчеркнуть, что если процесс старения развертывается по физиологическому типу, то сохраняется высокий уровень активности функциональных систем, ответственных за интегративное обеспечение ОР даже у лиц, перешагнувших 90—100-летний рубеж.

Электроэнцефалограмма и нейропсихологические взаимоотношения

Проблема связи между умственной деятельностью и биоэлектрической активностью мозга многогранна. Изыскание адекватных параметров, «отзывчивых» на психологическую ситуацию, стало возможным только за последнее десятилетие благодаря современной технике и математическим способам анализа электроэнцефалограмм. В поиске соотношения психологических и ЭЭГ-феноменов выделяется ряд направлений.

Одним из них является поиск между биоэлектрической активностью мозга и собственно гностической деятельностью человека. Это направление охватывает круг вопросов о соотношении между структурой ЭЭГ и умственной деятельностью, между биоэлектрическими феноменами и вниманием, электроэнцефалограммой и психологическими особенностями личности, изменениями ЭЭГ при зрительном восприятии и др.

Изучение связей между психическими и биоэлектрическими явлениями (С. В. Литовченко, Р. П. Белоног, И. Н. Карабань) основано на поиске общих характеристик умственной активности человека и психических особенностей личности с электроэнцефалографическим рисунком в старости.

Обнаружена корреляция между типологическими особенностями личности и основными частотно-временными характеристиками, имеющая четкую возрастную направленность в 45—50% наблюдений, что отражает общность структурно-функциональных изменений корково-подкорковых взаимоотношений в процессе старения. Расхождение результатов отмечалось в основном за счет больших изменений умственной деятельности при относительной сохранности биоэлектрической активности мозга.

У лиц различного возраста с более сильным типом темперамента (сангвиники) сохраняются высокие показатели а-ритма, индекса и диапазона усвоенного ритма. Имеется возрастная зависимость между количественными показателями а-активности и экстра-интраверсией.

У лиц среднего, пожилого и старческого возраста с экстравертивной направленностью личности сохраняется более высокий уровень а-ритма и биоэлектрических реакций мозга, что, вероятно, обусловлено общностью морфофункциональной организации нейропсихологических и биоэлектрических процессов (Бехтерева, 1974).

Можно полагать, что взаимоотношения особенностей биоэлектрической активности мозга у людей различного склада высшей нервной деятельности имеют не только возрастную, но и выраженную общую типологическую направленность.

Таким образом, высшая нервная деятельность, как и биоэлектрическая активность мозга, детерминирована общебиологическими закономерностями старения. С возрастом имеется более или менее гармоничное снижение уровней нейропсихической и биоэлектрической активности с выработкой определенных приспособительных механизмов, направленных на сохранение функциональной структуры церебрального гомеостаза, способствующего относительной стабилизации деятельности ЦНС на поздних, этапах онтогенеза.