системные механизмы

ФМПА индексов длительности бета-2, бета-1, альфа и тета221 ритмов ЭКоГ до введению ПФв определялась положительной в границах от 7,89±0,04% до 20,30±0,18%, а дельта ритмаотрицательной (-6,87±0,02%). После введения ПФв показатели ФМПА индексов длительности бета-2, бета-1 и альфа ритмов ЭКоГ статистически значимо уменьшили позитивность и находились в границах от 2,83±2,40% до 12,45±0,89%. ФМПА индексов длительности тета и дельта ритма после введения ПФв изменилась статистически не значимо.

ФМПА показателей ЭКоГ ИПМ при сегментации. До введения ПФв ФМПА амплитуд ритмов ЭКоГ (табл. 6.10, рис. 6.13)выражалась положительными величинами как во фрагментах десинхронизации, так и синхронизации. Во фрагментах ЭКоГДесинхронизации величны ФМПА амплитуд ритмов находились в пределах от 25,33±0,49% до 6,85±0,12%, а во фрагментах ЭКоГ-синхронизации – 31,47±1,99% до 0,05±00%. После введения ПФв, как во фрагментах десинхронизации, так и синхронизации ФМПА амплитуды бета- 2 ритма выражалась отрицательной величиной, т.е. инвертировала, а величины ФМПА бета-1 и альфа ритма определялись меньшими, чем до введения ПФв, тета и дельта ритма – большими.

%

25

B1A AA

DA

20

TA

DA

15

TA

B1A AA

10

B2A

5

0

до введения ПФв

B2A

После введения ПФв

-5

показатели

Рис. 6.12. Коэффициенты ФМПА амплитуды ЭКоГ ИПМ до и после применения ПФв.

6.3.3. Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ левого и 222

правого полушарий до и после применения ПФв в условиях ИПМ.

Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ ИПМ до и после введения ПФв без применения процедуры сегментации.

Между амплитудами ритмов ЭКоГ ИПМ (рис. 6.14) до введения ПФв в левом полушарии определялось 20

Таблица 6.10 Показатели ФМПА до и после введения ПФв в условиях

препарата изолированного переднего мозга

Показатели		До введения ПФв		После введения ПФв
ЭКоГ		Десинхрони-	Синхронии-	Десинхрони-	Синхронии-
		зация	зация	зация	зация
Бета-2	А	13,96±0,26	19,99±1,10	-2,23±0,02	-2,92±0,10
	Ч	3,32±0,03	6,44±0,14	-4,38±0,02	-2,78±0,02
	И	18,11±0,49	31,22±2,14	-6,80±0,08	4,67±0,14
Бета-1	А	25,33±0,49	31,47±1,99	8,54±0,07	13,36±0,48
	Ч	1,76±0,01	5,70±0,08	-1,16±0,00	1,56±0,01
	И	10,81±0,22	31,62±1,62	-3,43±0,03	9,01±0,26
Альфа	А	23,07±0,43	28,90±2,14	15,12±0,13	13,05±0,65
	Ч	4,25±0,03	11,49±0,40	1,10±0,00	4,02±0,05
	И	15,81±0,36	28,56±2,32	4,63±0,05	10,43±0,40
Тета	А	12,29±0,20	0,05±0,00	19,66±0,13	17,02±0,57
	Ч	1,58±0,01	1,05±0,02	1,95±0,00	2,36±0,03
	И	5,32±0,10	2,16±0,13	8,22±0,07	5,02±0,17
Дельта	А	6,85±0,12	0,17±0,00	16,43±0,12	18,49±0,30
	Ч	-0,28±0,00	-4,61±0,10	-0,75±0,00	1,92±0,03
	И	-12,50±0,23	-5,27±0,17	-10,13±0,09	-3,95±0,07

связей-отношений, а в правом – 14. После применения ПФв количество статистически значимых связей-отношений между амплитудами ритмов ЭКоГ левого полушария уменьшилось с 20 до 13, а правого полушария возросло с 14 до 16.

Взаимоотношения амплитуд ритмов ЭКоГ ИПМ до и после введения ПФв при применении процедуры сегментации. В ЭКоГ левого полушария до применения ПФв в кластере десинхронизации наблюдались 15 положительных

связей-отношений и две отрицательных, всего 17 (рис. 6.15), а223 в кластере синхронизации – лишь шесть положительных связейотношений. После применения ПФв количество связейотношений в левом полушарии в кластере десинхронизации составило 14, а в кластере синхронизации – 16. Таким образом в левом полушарии в кластере десинхронизации после применения ПФв количество связей-отношений уменьшилось на 3 единицы, а в кластере синхронизации – возросло на 10 единиц.

В ЭКоГ правого полушария до применения ПФв в кластере десинхронизации наблюдались 16 положительных, а в кластере синхронизации – 8 положительных связей. После применения ПФв количество связей-отношений в правом полушарии в кластере десинхронизации составило 16, а в кластере синхронизации – 14.

Таким образом, применение ПФв способствовало существенному увеличению связей-отношений в кластерах синхронизации и незначительному снижению в кластерах десинхронизации.

При общепринятом методе цифрового анализа ЭКоГ после введения ПФв в условиях препарата изолированного переднего мозга статистически значимо изменялись только показатели бета-1 и бета-2: увеличивались к 5 и 10 минутам наблюдения и уменьшались на 15, 20, 25 и 30 минутах наблюдения после введения ПФв.

При визуальном анализе ЭКоГ после применения ПФв отчетливо видно увеличение амплитуды альфа ритма. Однако при цифровом анализе это не определяется. Полученная ситуация связана с тем, что после введения ПФв период длительности синхронизации в правом полушарии уменьшился с 26,67% до 5,98 %. Во фрагментах десинхронизации после введения ПФв амплитуды бета-2, бета-1, ритмов левого полушария определялись уменьшенными а тета и дельта ритмов

– увеличенными, а в правом, наоборот - амплитуды бета-2, бета- 1 и альфа ритмов определялись увеличенными, а тета и дельта ритмов – уменьшенными по сравнению с фрагментами десинхронизации до введения ПФв Во фрагментах синхронизации, также как и во фрагментах десинхронизации, после введения ПФв амплитуды бета-2, бета-1 и альфа ритмов левого полушария определялись уменьшенными а тета и дельта

ритмов – увеличенными, а в правом, наоборот - амплитуды224 бета-2, бета-1 и альфа ритмов определялись увеличенными, а тета и дельта ритмов – уменьшенными по сравнению с фрагментами синхронизации до введения ПФв. В ЭКоГ интактной крысы после введения ПФ и анализа с использованием сегментации амплитуды всех ритмов ЭКоГ уменьшились.

Динамический анализ ЭЭГ-сигнала свидетельствует о том, что большую его часть до 80-95%, можно представить, как совокупность квазистационарных сигналов (Бодунов М.В 1988;

40
	%
35
																								β			1			α
30
					β1
25										α									β2																			θ																					δ
20		β2																																	α						δ			β1 α										θ
15															θ																			β1
10
																		δ
5
																																θ δ
0
	1														2																				3									4
																																	β2
-5																																										β2

Рис. 6.13. Диаграммы коэффициентов функциональной межполушарной асимметрии амплитуд ритмов 2-, 1-, -, -, и ЭКоГ, отводимой до (1 и 2) и после внутрибрюшинного введения ПФр (3, 4), в пределах сегментов десинхронизации (1, 3) и синхронизации (2, 4) в условиях препарата изолированного переднего мозга.

Barlow J.S. 1985; Jansen B.H., Hasman A., Lenten R. 1981; Kaplan A.Ya., Shishkin S.L., 2000), которые можно выявить,

используя сегментацию ЭЭГ (Каплан, 1998, 1999; Каплан Ф.Я., Борисов С.В., Шишкин С.Л., Ермолаев В.А. 2002). Как полагают Каплан А.Я, Борисов С.В. (2003), в сегментной структурированности ЭЭГ отражается динамика ансамблевой организации корковой нейронной активности. При исследовании

динамики сегментных характеристик альфа-активности ЭЭГ225 человека в покое и при когнитивных нагрузках было показано, что классически представления о десинхронизации ЭЭГ при когнитивных нагрузках, как процессе перехода нейронных пулов от тотальной синхронизации к более локальному межнейронному взаимодействию, можно расширить, предполагая, что когнитивная нагрузка

А

Б

В

Г

Рис. 6.14. Математические модели отражающае взаимоотношения между амплитудами ритмов несегментированной ЭКоГ левого (А, Б) и правого (В, Г) полушария ИПМ до (А, В) и после (Б, Г) применения ПФв.

Остальные обозначения те же, что и на рис. 6.7.

сопровождается не разрушением ансамбля нейронной активности, а лишь их преобразованием в более мелкие микроансамбли локальной синхронизации. (Каплан А.Я, Борисов С.В., 2003).

При расчете несмегментированной ЭЭГ применяется период анализа 30 сек., а сегментированной – 2 сек. Следует подчеркнуть, что сама по себе методология сегментации ЭЭГ с последующей классификацией сегментов, представляет собой

существенную альтернативу получению усредненных данных226 по всей записи ЭЭГ. По своей физиологической сущности эти два метода цифрового анализа ЭЭГ (ЭКоГ), по-видимому, извлекают совершенно различную информацию.

При традиционном подходе к анализу ЭЭГГ (ЭКоГ) производится лишь разбиение ЭЭГ на компоненты спектра, в то время как при анализе с применением предварительно процедуры сегментации, статистическому анализу

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

Рисунок 6.15. Математические модели отражающие взаимоотношения между амплитудами ритмов ЭКоГ левого (А, Б, В, Г) и правого (Д, Е, Ж, З) полушарий ИПМ до (А, Б, Д, Е) и после применения ПФв (В, Г, Ж, З) во фрагментах десинхронизации (А, В, Д, Ж) и синхронизации (Б, Г, Е, З)

Обозначения: 1 - амплитуда бета-2-ритма, 2 - амплитуда бета-1 ритма, 3 – амплитуда альфа ритма, 4 – амплитуда тета ритма, 5

– амплитуда дельта ритма. Сплошные линии – положительные влияния, прерывистые линии – отрицательные влияния.

предшествует разбиение ЭЭГ во времени на компоненты, являющиеся элементарными событиями ЭЭГ (Шишкин С.Л. ,

1997).

При анализе с применением сегментации анализируется не только пространственная, но и временная структура ЭЭГ (ЭКоГ)-сигнала. Поэтому, в связи с тем, что соотношение

периодов десинхронизации/синхронизации в различных227 экспериментальных условиях (например, при биологических испытания биологически активных веществ) может существенно меняться, при традиционном цифровом анализе несегментированной ЭЭГ (ЭКоГ), при усреднении данных вносится существенная неопределенность

При введении тиролиберина в левый желудочек мозга отмечается увеличении средней амплитуды дельта-ритма в левом полушарии и уменьшении амплитуды этого частотного компонента ЭКоГ в контралатеральном, правом, полушарии. Это свидетельствует об усилении активности тормозных механизмов в нейронных системах этого полушария. При введении тиролиберина в правый желудочек мозга амплитуда ритмов ЭКоГ в обеих полушариях уменьшалась.

Было показано, что медленный сон на препарата изолированного переднего мозга запускается базальной преоптической областью, а бодрствование из области заднего гипоталамуса (Jouvet V. 1967;.Jouvet, 1972; Moruzzi G. 1972).

Эти результаты были подтверждены и детализированы в работе Obal F. Jr, et all (1979) в исследованиях на препарате cerveau isole кошек, при низкочастоной стимуляции латерального гипоталамуса и n. ventralis thalami и низко- и высокочастотной стимуляцией латеробазальной предоптической области и обонятельного бугорка.

Полученные результаты свидетельствуют, что в условиях ИПМ применение ПФв способствует усилению ингибиторных процессов в левом и активирующих в правом полушарии мозга, а физиологическое действие ПФв реализуется через активацию гипоталамических тиролиберинэргических структур.

6.4. Изучение механизма действия ПФв на препарате с удаленными полушариями мозжечка.

6.4.1. Сопоставление показателей ЭКоГ, отводимых от ИМ и препарата с удаленными полушариями мозжечка при

применении ПФв.

Выделение фоновой активности ЭКоГ после применения ПФв. Влияние ПФв на ЭКоГ у АП исследовали на третьи сутки после удаления полушарий мозжечка. До введения

ПФв у крыс в ЭКоГ выявлялись гиперсинхронные веретена228 альфа-активности на фоне которых регистрировалась судорожная активность типа пик-волна (рис. 6.16), односторонние отдельные судорожные потенциалы, группы таких потенциалов и билатеральная судорожная активность. Следует отметить, что из 5 крыс данной группы опытов у 3 судорожная активность преобладала по амплитуде справа. После введения ПФв длительность эпизодов непрерывной судорожной активности уменьшилась (рис. 6.16, Б), увеличилась вариабельность их амплитуды (рис. 6.16, Г), регистрировались гиперсинхронные веретена альфа ритма (рис. 6.16, В).

Фоновую от судорожной активности отделяли использованием кластеризации сегментированных фрагментов ЭКоГ на семь кластеров. При анализе полициклических мультиграфов описывающих связи-отношения между амплитудами ритмов ЭКоГ в левом полушарии (рис. 6.17, I, А- Ж) выявилось, что наибольшее количество связей-отношений выявляется в кластере шесть – 18 и кластере четыре -12. В шестом кластере оказалось 3521 фрагмент ЭКоГ, а в четвертом

– 241. соотношение амплитуд дельта/альфа активности в шестом кластере составило 1,89, а в четвертом – 1,60. Амплитуда альфа активности в шестом кластере составила 57,56±0,71 мкВ, а в четвертом 182,19±7,91 мкГ. На основании проведенного анализа фрагменты ЭКоГ попавшие в шестой кластер определили, как отражающие феномен десинхронизации, а фрагменты ЭКоГ попавшие в четвертый кластер - как отражающие феномен синхронизации.

При анализе полициклических мультиграфов описывающих связи-отношения между амплитудами ритмов ЭКоГ в правом полушарии (рис. 6.17, рис. II, А-Ж) выявилось, что наибольшее количество связей-отношений выявляется в седьмом кластере – 20, третьем -12 и пятом – 10. В седьмом кластере оказалось 3161 фрагментов записи ЭКоГ, пятом – 199 и третьем – 82. соотношение амплитуды дельта ритма к амплитуде альфа ритма в седьмом кластере составило 1,70, пятом – 1,48 и третьем – 2,13. Амплитуда альфа активности во фрагментах ЭКоГ седьмого кластера составила 71,75±0,93, пятого кластера – 281,41±10,05 и третьего – 288,11±25,82.. Амплитуда дельта активности во фрагментах ЭКоГ седьмого

кластера составила 122,12±1,10, пятого кластера – 417,80±8,85229

и третьего – 613,58±18,82.

На основании проведенного анализа фрагменты ЭКоГ попавшие в седьмой кластер определили, как отражающие феномен десинхронизации, а фрагменты ЭКоГ попавшие в пятый кластер - как отражающие феномен синхронизации

До применения ПФв наибольшие по величине амплитуды

влевом полушарии определялись в первом кластере – дельта ритма 1205,48±68,48 мкв, втором кластере - дельта ритм определялся 992,06±37,22 мкв и пятом кластере тета ритм определялся 957,22±107,50 мкГ. После применения ПФв наибольшие амплитуды ритмов определялись в первом кластере дельта ритм -1188,77±52,52 мкв, втором кластере дельта ритм 823,87±37,82 мкв и седьмом кластере тета ритм - 1060,16±90,06 мкГ. До применения ПФв амплитуда дельта ритма второго кластера была статистически значимо большей в 1,20 раза, чем после применения ПФв

Вправом полушарии до введения ПФв наибольшие амплитуды определялись в первом и третьем кластерах – дельта ритм 1070,93±43,16 мкв и 1384,89±141,02 мкв соответственно и

вшестом кластере – амплитуда тета ритма 1412,27±159,81 мкГ. После применения ПФв наибольшие амплитуды ритмов определялись в первом кластере дельта ритм -851,30±32,04 мкв, третьем кластере - дельта ритм 1249,73±78,54 мкв и шестом кластере тета ритм - 923,93±34,20 мкГ. До применения ПФв амплитуда дельта ритма первого и тета ритма шестого кластеров статистически значимо было большей в 1,26 и 1,53 раза соответственно, чем после применения.

Так как первый, второй и седьмой кластеры левого полушария и первый третий и шестой кластеры правого полушария содержали графоэлементы отражающие пароксизмальную активность, можно заключить, что применение ПФв в условиях АП уменьшает амплитуду судорожных потенциалов.

Анализ фоновой активности ЭКоГ. Сравнение фрагментов синхронизации и десинхронизации крыс с аспирацией полушарий мозжечка после введения ПФр. В левом полушарии до введения ПФв фрагменты десинхронизации занимали 80,73%, а синхронизации – 12,67%. Фрагменты ЭКоГ, графоэлементы которых представляли различные формы

пароксизмальных проявлений составляли 6,60%. После230 введения ПФв фрагменты десинхронизации занимали 89,73%, синхронизации – 6,14%, а фрагменты ЭКоГ, графоэлементы которых представляли различные формы пароксизмальных проявлений составляли 4,13%.

В правом полушарии до введения ПФв фрагменты десинхронизации занимали 91,06%, а синхронизации – 4,74%. Фрагменты ЭКоГ, графоэлементы которых представляли различные формы пароксизмальных проявлений составляли 4,21%. После введения ПФв фрагменты десинхронизации занимали 89,80%, синхронизации – 5,65%, а фрагменты ЭКоГ, графоэлементы которых представляли различные формы пароксизмальных проявлений составляли 4,55%.

Реорганизация ЭКоГ, при переходе от десинхронизации к синхронизации, при введении ПФв в условиях АП (табл. 6.11) выражалась в увеличении всех ритмов ЭКоГ. Однако коэффициенты соотношения, отражающие увеличение амплитуд ритмов в этой экспериментальной ситуации выражались большими величинами, чем при сравнении фрагментов синхронизации и десинхронизации в условиях аспирации без введения ПФв. Индексы длительности бета-2, бета-1 и дельта ритмов ЭКоГ в обоих полушариях уменьшились, а индексы длительности альфа и дельта ритмов – возросли. Следует отметить, что увеличение индексов длительности альфа ритма в условиях аспирации полушарий мозжечка и введении ПФв выражалось большими величинами коэффициентов соотношений, чем в условиях удаления полушарий мозжечка, без введения ПФв.

При сравнении фрагментов десинхронизации ЭКоГ до и после введения ПФв, выявляется, что применение ПФв, в условиях удаления полушарий мозжечка (табл. 6.11, рис. 6.17), обеспечивало уменьшение амплитуды бета-2, бета-1, альфа и дельта ритмов в левом полушарии, а также тета ритма в обеих полушариях и увеличению амплитуды дельта ритма в правом полушарии. Частота бета-2, бета-1 и дельта ритма, в обеих полушариях, частоты альфа и тета ритма в правом полушарии определялись увеличенными, а частоты альфа и тета ритма в левом полушарии – сниженными. Индексы длительности бета-2, бета-1 и дельта ритма, в обеих полушариях, альфа ритма в правом полушарии определялись увеличенными, а индекс