Том 49, № 5 (2023)

Целью данной работы является применение графового анализа ЭЭГ для изучения особенностей сетевой организации мозга при выполнении произвольного движения: сжимания/разжимания пальцев правой руки в кулак. При данном подходе мозг рассматривается как единая сеть (граф), в которой узлами являются отдельные отведения, а ребрами – показатели когерентности ЭЭГ, что позволяет изучать процессы сегрегации (разделения сети на кластеры) и интеграции (объединения сети), а также выявлять наиболее высокоактивные узлы в сети, через которые проходят наибольшие объемы информации. В работе было показано, что движение правой руки связано с глобальными и локальными нейросетевыми перестройками – увеличением эффективности передачи информации для мозга в целом и для левого полушария в отдельности, образованием локальных кластеров в сенсомоторных корковых областях, а также в ряде неспецифических для движения регионов, связанных, предположительно, с активацией системы управляющих функций.

Цель исследования состояла в выявлении связи между состоянием регуляторных систем мозга (РС), процессами эмоционально-мотивационной регуляции и склонностью к принятию рискованных решений у подростков. В исследовании принимали участие 95 подростков (возраст ~13.96 ± 1.13, девочек 34%). Комплексное исследование каждого подростка включало: 1) анализ электроэнцефалограммы (ЭЭГ) спокойного бодрствования для выявления паттернов, отражающих неоптимальное состояние РС, 2) оценку индивидуальных особенностей мотивации достижения vs. избегания неудач с помощью теста мотивации достижения (ТМД), Mehrabian Achieving Tendency Scale, 3) оценку эмоционального интеллекта (ЭИ) с помощью методики Mayer, Salovey, Caruso Emotional Intelligence test 2.0, 4) оценку склонности к принятию рискованных решений с использованием монетизированной компьютерной игры Balloon Analog Risk Task (BART). На основании структурного визуального анализа ЭЭГ подростки были отнесены к подгруппам в зависимости от наличия ЭЭГ-паттернов, отражающих неоптимальное функционирования регуляторных систем мозга: фронто-таламической (ФТС) – при наличии билатерально-синхронных θ-волн (4–6 Гц) в лобных и/или лобных и центральных отведениях, лимбической (ЛМБ) – при наличии групп билатерально-синхронных веретенообразных колебаний в низкочастотном α-диапазоне (6–10 Гц) в лобных и/или лобных и передневисочных отведениях и лобно-базальной (ЛБЗ) – при наличии вспышек билатерально-синхронной веретенообразной β-активности (20–30 Гц) в лобных, центральных и/или лобных и передневисочных отведениях, а при отсутствии признаков – к контрольной группе. Общим для всех групп со специфическими ЭЭГ-признаками было снижение показателя шкалы ЭИ, отражающей способность соотнесения ощущений с эмоциональным состоянием. Продемонстрировано специфическое снижение показателей ЭИ в выделенных группах по сравнению с контрольной группой: в группе ФТС – по шкале понимания смешанных эмоций, в группе ЛМБ – по шкале фасилитации когнитивной деятельности посредством эмоций; в группе ЛБЗ – по шкале, отражающей способность к управлению собственными эмоциями. Показатели ТМД оказались смещенными в сторону мотивации достижения в группе ЛМБ. Посредством корреляции проанализированы связи показателей эмоционально-мотивационной регуляции с показателями склонности к риску в каждой ЭЭГ-подгруппе. Для ФТС и ЛМБ продемонстрирована положительная корреляция ставки BART со шкалой соотнесения ощущений с эмоциональным состоянием. Для ЛМБ также выявлена положительная корреляция ставки в BART со шкалой понимания сложного состава эмоций и шкалами управления собственными эмоциями и управления эмоциями в отношениях с другими людьми. Во всех случаях у подростков с неоптимальным состоянием РС как показатели ЭИ, так и показатели склонности к принятию рискованных решений оказались ниже, чем в контрольной группе. Результаты обсуждаются с точки зрения влияния неоптимального состояния различных РС мозга у подростков на процессы эмоционально-мотивационной регуляции поведения.

Патологическое усиление β-осцилляций в субталамическом ядре (СТЯ) считается одним из основных нейрофизиологических биомаркеров болезни Паркинсона. Ряд данных указывает на возможные функциональные различия между низкочастотным (13–19 Гц) и высокочастотным (20–30 Гц) β-поддиапазонами, но полного понимания их специализации все еще нет. В исследование было включено 6 пациентов с болезнью Паркинсона (БП), которым вживляли в СТЯ электроды для глубинной стимуляции мозга (DBS). После операции электроды с помощью удлинителей временно выводили наружу, регистрацию локальных потенциалов СТЯ осуществляли до и после приема леводопы в постоперационный период. Была изучена связь между параметрами низкочастотной (13–19 Гц) и высокочастотной (20–30 Гц) β-активности и двигательными симптомами. Выраженность β-осцилляций оценивали по средней спектральной мощности в интересующем диапазоне и ряду других параметров. Средняя спектральная мощность в обоих поддиапазонах уменьшалась после приема препаратов леводопы. В низкочастотном β-поддиапазоне средняя спектральная мощность коррелировала с оценками по трем шкалам двигательных симптомов (UPDRS3, ригидность и гипокинезия), в то время как в высокочастотном β-поддиапазоне значение этого параметра коррелировало только с ригидностью. Помимо средней спектральной мощности анализировали количество и параметры пиков осцилляций, выявленных на спектрах в указанных диапазонах. Большинство обнаруженных пиков осцилляций было сосредоточено в высокочастотном β-поддиапазоне. После приема препаратов леводопы их число значимо сокращалось, тогда, как немногочисленные низкочастотные β-пики почти полностью исчезали, поэтому параметры этих осцилляций при переходе из периода выключения в период включения не анализировались. Частота и амплитуда высокочастотных β-пиков изменялись при переходе из периода выключения к периоду включения и коррелировали только с оценкой ригидности. Результаты показывают, что, хотя и низкочастотный, и высокочастотный β-диапазоны реагируют на изменения медикаментозного состояния пациентов, между ними существуют функциональные различия: низкочастотный β-диапазон неспецифически отражает двигательные симптомы, в то время как высокочастотный β-диапазон более специализирован и отражает преимущественно выраженность ригидности у пациентов с болезнью Паркинсона.

Методами психофизиологического тестирования и электроэнцефалографии (ЭЭГ) было изучено влияние физических нагрузок на когнитивные функции (в частности, в тесте способности к принятию решений) и биоэлектрическую активность головного мозга (в частности, мощность амплитуды ЭЭГ в β- и ∆-диапазоне) у спортсменов различных специализаций. Показано, что при выполнении психологических тестов до нагрузки спортсмены, занимающиеся циклическими видами нагрузки, демонстрируют результаты лучше, чем тяжелоатлеты – у них выше скорость научения, выше процент правильных ответов, меньше время отклика и большая скорость переключения внимания. Результаты психологических тестов до нагрузки у контрольной группы были ниже, чем у легкоатлетов, но выше, чем у тяжелоатлетов. Предъявляемая однократно физическая нагрузка циклического характера не оказывала влияния на результаты теста Iowa Gambling Task (IGT) у нетренированных волонтеров и у тяжелоатлетов, но способствовала улучшению результатов тестирования у спортсменов, тренирующихся в циклических видах спорта – увеличивались скорость научения и процент правильных ответов. При выполнении когнитивной пробы у спортсменов отмечается усиление мощности спектров ∆ (а у тяжелоатлетов – и θ)-диапазона в большей степени, чем в контроле. В отличие от контрольной группы, физическая нагрузка у спортсменов чаще способствует снижению мощности спектров ЭЭГ, особенно в β- и ∆-диапазонах. Выявленные различия в результатах психофизиологических тестов у спортсменов различных специализаций и нетренированных волонтеров в значительной степени определяются особенностями функциональной активности различных отделов коры, что находит свое отражение в характеристиках паттернов биоэлектрической активности мозга.

С целью изучения механизмов адаптации к нагрузкам, требующим высокой выносливости, у 27-летнего мастера спорта России по лыжным гонкам многократно в условиях клиностаза регистрировали кардиоинтервалограммму (КИГ), оценивая общую мощность спектра (TP), абсолютную мощность (мс²) LF-, НF- и VLF-волн и относительную (в процентах к TP) мощность этих волн, т.е. LF%, НF% и VLF%. Их сопоставляли с объемом (V_км, V_мин) и интенсивностью (N_ЧСС) тренировочных нагрузок. Объем нагрузок был максимален в подготовительном периоде (21 км/день) и минимален в переходном периоде (18 км/день), а их интенсивность на протяжении годового цикла была стабильной (рабочий пульс – 120–121 уд./мин). С изменением объема нагрузок менялись и величины показателей КИГ. Так, в подготовительном периоде возрастают медианы TP, мощности НF-, LF- и VLF-волн, а также VLF%; в этом периоде с повышением объема нагрузок (V_км) возрастают значения VLF%. В соревновательном периоде сохраняются на высоком уровне медианы TP, мощности НF-, LF- и VLF-волн и VLF%. В переходном периоде снижаются медианы TP, мощности НF-, LF- и VLF-волн, а также LF% и VLF% и возрастает медиана НF%. Для годичного цикла выявлена прямая зависимость медианы TP от объема нагрузок (V_км) и медианы мощности VLF-волн от объема (V_км) и интенсивности (N_ЧСС) нагрузки. Предполагается, что величины TP, НF-, LF- и VLF-волн, а также VLF% (в условиях клиностаза) отражают влияние парасимпатического отдела автономной нервной системы на сердце, при этом VLF%, вероятно, отражает интенсивность синтеза кардиомиоцитами ненейонального ацетилхолина, а значения LF% и HF% отражают формирование состояния тревожности в связи с предстоящими стартами.

На методологической основе концепции типологической вариабельности физиологической индивидуальности человека определена системная взаимосвязь показателей спонтанной двигательной активности, морфофункционального статуса и вегетативного гомеостаза у новорожденных в позднем неонатальном периоде. Обследовано 137 новорожденных детей в возрасте 10–14 дней (71 мальчик и 66 девочек). Использован следующий набор методик: комплексная оценка физического развития ребенка по таблицам центильного типа, определение показателей спонтанной двигательной активности (СДА) в течение суточного цикла, оценка основных показателей сердечно-сосудистой системы и суточное мониторирование частоты сердечных сокращений, показателей вариабельности сердечного ритма, изучение психомоторного статуса на основании состояния мышечного тонуса, вызываемых рефлексов и движений. В результате проведенных исследований выявлена типовая вариабельность СДА у новорожденных здоровой популяции в позднем неонатальном периоде с выделением трех функциональных типов − детей с низкой, средней и высокой СДА. Комплексная оценка морфофункциональных показателей, вегетативного гомеостаза и психомоторного статуса у детей с различным уровнем СДА позволила идентифицировать три варианта физиологической нормы психомоторного развития − тонического (низкая СДА), гармонического (средняя СДА) и кинетического типа (высокая СДА).

Данный обзор содержит результаты исследований системы регуляции агрегатного состояния крови у пассажиров и членов экипажей воздушных судов, а также наземных модельных экспериментов, имитирующих действие отдельных факторов авиационного полета. По данным большинства исследователей, факторы полета смещают коагуляционный баланс в сторону усиления прокоагулянтного потенциала. Однако возникновение тромботических состояний у пассажиров сопряжено с индивидуальным наличием определенных эндогенных факторов риска: возраста, конституции, наличия заболеваний сердечно-сосудистой системы и наследственной патологии системы гемостаза, некоторых видов гормональной терапии. У пилотов воздушных судов, налет которых значительно превышает таковой у пассажиров, описаны случаи тромбообразования. Упоминания случаев развития геморрагических состояний у летного состава гражданской авиации в доступной литературе не обнаружено.