салон косметологии Эпил Сити
Популярные врачи

Казадаева Анна Васильевна

Педиатр
Кардиолог, терапевт
Мардарьева Светлана Владимировна

Педиатр
Кардиолог, терапевт
Терапевт

Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-коррес-пондента АН СССР, академика АН АрмССР Э.А.Асратяна.

Изометрическое усилие как индикатор пластических перестроек в центральной нервной системе под действием лекарственной терапии

З.А.Алексанян, Е.Б.Лысков, С.П.Романов.,Институт мозга человека РАН, Санкт-Петербург, Россия; Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург, Россия

Исследование системы управления движениями (СУД) предполагает не только раскрытие механизмов выполнения движений, но и выявление общих принципов взаимодействия нейронных структур мозга. Исследуя принципы преобразования импульсных потоков в нейронных структурах и, изучая периферический отдел СУД, показали, что сегментарный уровень не способен компенсировать возмущающие воздействия длительностью более 80-100 мс. Анализ ЭМГ групп мышц задних конечностей крыс во время локомоции не выявляет высоких корреляционных отношений между моментами включения и выключения мышц на протяжении цикла шага. В последовательности шагов автокорреляционная функция затухает уже на втором шаге. При относительной независимости активации отдельных мышц на сегментарном уровне, определена программно организуемая структура двойного шага, в которой фазы опоры контралатеральных конечностей связаны высокими корреляционными отношениями (выше 0.94) с длительностью фазы опоры двумя ногами в последовательности шагов. Эта структура, включающая 2 фазы переноса одной конечности и 1 фазу переноса контралатеральной конечности, в последовательности шагов не связана с другой такой же структурой, хотя содержит общие элементы шага. Исследования на электронных моделях показали, что проприоцептивный аппарат мышц, формирующий на сегментарном уровне кольцевые связи управления активностью мотонейронов, представляет механизм многопараметрической гомеостатической (по У.Эшби) регуляции мышечного сокращения. Полагаем, что в такую же гомеостатическую регуляцию вовлечены кора больших полушарий и подкорковые структуры мозга, образующие пирамидный и экстрапирамидные тракты к мотонейронным пулам сегментарного уровня.

Следуя представлениям Н.А.Бернштейна о сенсорных коррекциях и кольцевой регуляции движений, а так же представлению Ч.Шеррингтона о конечном пути, получившим название воронки Шеррингтона, полагаем, что в активности мотонейронов должно быть отражено влияние всех иерархически организованных структур СУД. Так как выходом СУД является развиваемое мышцами усилие, полагаем, что его параметры могут дать наиболее адекватную оценку состояния управляющих движениями структур мозга. Цель исследования заключалась в анализе параметров произвольно удерживаемого изометрического усилия для выявления различий в регуляции моторного выхода здоровыми испытуемыми и пациентами с двигательными нарушениями центрального происхождения, без и под действием лекарственной терапии.

Человек сидит перед экраном монитора и изометрическим усилием каждой руки одновременно управляет положением соответствующих меток, смещаемых по вертикали в центре экрана. Регистрируем усилие каждой руки и выделенные относительно текущих усреднённых значений, пропорционально которым смещаются метки на экране, колебания этих усилий. Для обработки используем стандартный статистический пакет STATISTICA с процедурами быстрого преобразования Фурье и корреляционного анализа. Регистрируем усилие 4 пальцев (корковый компонент) и выпрямленных рук (автоматическую регуляцию позы). Считаем, что активность в структурах СУД пропорциональна изометрическому напряжению мышц.

В норме амплитуда колебаний изометрического усилия не превышает 2% произвольного усилия. Значимые колебания регистрируются в диапазоне 0-16 Гц. Диапазон 0-2 Гц считаем произвольным управлением для выполнения следящих движений. Автоматической регуляции позы соответствуют частоты в диапазоне более 2 Гц. Амплитуда спектральных составляющих в диапазоне до 3 Гц снижается на 2 декады, далее сохраняется на минимальном уровне в пределах 4-6 Гц, потом возрастает к максимальным значениям в диапазоне 7-10 Гц (у разных испытуемых) и далее снижается на 2 декады до частот 12-14 Гц и удерживается на фоновом уровне. Максимумы спектральных составляющих в диапазоне 7-10 Гц меньше более чем на порядок амплитуды спектральных составляющих в диапазоне 0-2 Гц. Кросскорреляционные функции (ККФ) колебаний усилия правой и левой рук не превышают значений 0.3, отражая автономность регуляции усилий. Значения ККФ усилий достигают значений 0.9, а большой (до 3 с) декремент затухания может характеризовать корковый компонент межполушарного взаимодействия в управлении и память системы. ККФ между непроизвольным компонентом и произвольным усилием асимметрична и имеет противоположные знаки относительно нулевого сдвига вдоль временной оси и практически не меняется при изменении усилия от минимальных значений к максимальным. Если в диапазоне 7-12 Гц, характеризующем состояние сегментарных механизмов, увеличение амплитуды спектральных составляющих при увеличении произвольного усилия связываем с синхронизацией активности двигательных единиц при большой частоте нисходящих влияний и под влиянием торможения мотонейронов по цепям Ib от сухожильных органов Гольджи, то низкую активность в диапазоне 4-6 Гц, на наш взгляд, обеспечивают подкорковые механизмы десинхронизации активности в параллельных трактах по типу возвратного (как через клетки Реншоу) торможения. При треморной форме паркинсонизма наблюдается повышенный уровень активности во всём диапазоне частот, на фоне которого выделяются пиковые составляющие в диапазоне 5-6 Гц, по амплитуде превышающие произвольный компонент в диапазоне 0-2 Гц. Это соотношение уменьшается при увеличении произвольного усилия, так как активность по пирамидному тракту подавляет влияние активности структур базальных ганглиев на сегментарном уровне. Под действием L-допа содержащих препаратов снижается повышенная активность во всём диапазоне частот, но при этом снижается возможность удержания пациентом максимального произвольного усилия. При этой и других формах неврологических нарушений изменяется распределение спектральных составляющих и изменяется вид корреляционных функций, отражая нарушение механизмов корково-подкоркового взаимодействия. Полученные данные расширяют возможности диагностики двигательных поражений и наши представления о влиянии медикаментозных средств на восстановительные процессы в мозге.

 

Работа поддержана Научной программой СПб НЦ РАН. Раздел I. Проект № 28. 2002 г.

Материалы по теме:
каталог медицинских учреждений
Аптеки
Больницы
Скорая медицинская помощь
Поликлиники
Диспансеры
Акушерство и Гинекология
Медицинские центры
Сервис онлайн записи к врачу