Методы нейровизуализации

Современные методы исследования представляют особый интерес при комплексном применении. Например, ПЭТ проводится совместно с изучением особенностей кровотока в разных структурах мозга с параллельным нейропсихологическим тестированием больных.

Представляют интерес исследования, с помощью которых можно оценить кровоток в различных участках мозга, в частности технология ПЭТ, использующая высокий вес атомных изотопов с короткой продолжительностью жизни в качестве гамма-излучателей. Особенности кровотока могут говорить о функциональной активности различных структур мозга и изменении их метаболизма.

Оборудование для проведения подобных исследований достаточно сложное и включает в себя циклотрон, необходимый для производства этих изотопов, радиохимическую лабораторию, предназначенную для сканирования ПЭТ. Некоторые варианты данного исследования предполагают использование специальных когнитивных тестов. ПЭТ-технологии (11С) дают возможность оценить активность различных рецепторов при шизофрении. В настоящее время с помощью ПЭТ определяют распределение активности рецепторов при приеме хлорпромазина, галоперидола, сульпирида и других психотропных средств.

Структурно-функциональные изменения мозга при шизофрении по данным ПЭТ

• Увеличение кровотока в левой гемисфере при выполнении когнитивных тестов
• Снижение кровотока во фронтальных долях мозга
• Снижение кровотока и уменьшение процессов метаболизма в заднелатеральной префронтальной области при выполнении тестов на внимание
• Усиление метаболических процессов в области правой верхней фронтальной извилины
• Низкий уровень метаболизма в базальных ганглиях
• Нарушение связей между корой мозга, мозжечком и зрительным бугром
• Повышенная активность мезолимбических и лимбических структур мозга

Исследования с использованием газа ксенон-133 продемонстрировали снижение кровотока во фронтальных долях мозга, по сравнению с задними отделами мозга. Получены данные об увеличении потока крови в левой гемисфере у больных шизофренией, отличающиеся от здоровых людей равномерным распределением потока крови в состоянии покоя. Особенно заметно увеличение потока крови в левой гемисфере при предъявлении когнитивных заданий, напротив, в норме отмечается увеличение кровотока в правом полушарии мозга. При назначении антипсихотиков у пациентов, страдающих шизофренией, кровоток в правой гемисфере начинает увеличиваться.

Стандартные тесты на внимание показывают, что у больных шизофренией, в отличии от здоровых лиц, не отмечается увеличение кровотока в заднелатеральной префронтальной области подкорковых структур мозга. Кроме того, данные тесты выявляют у больных шизофренией изменения в правой верхней фронтальной извилине. В этой же области у больных шизофренией оказываются усиленными метаболические процессы (прием нейролептиков способствует уменьшению интенсивности метаболизма в этой области мозга).

ПЭТ исследования также выявили низкий уровень метаболизма в базальных ганглиях мозга больных шизофренией.

При назначении некоторых нейролептиков эти изменения исчезают, как, впрочем, и при назначении антидепрессантов больным с аффективным биполярным расстройством.

В более поздних работах была предпринята попытка связать изменения кровотока с когнитивными функциями больных шизофренией, в частности с такими процессами мышления, как планирование (пациенты выполняли определенные задачи в условиях определения кровотока или сканирования мозга).

Функциональные отклонения при развернутой картине заболевания выявляют на позитрон-эмиссионных изображениях (ПЭТ), полученных при выполнении испытуемыми различных тестов, например, теста на внимание. В процессе этого исследования у здоровых людей наблюдается активация метаболизма глюкозы в префронтальной коре мозга у больных шизофренией, напротив, эта активация отсутствует.

C помощью ПЭТ была обнаружена повышенная активность в мезолимбических и лимбических структурах мозга, нарушение связей между корой мозга, мозжечком и зрительным бугром. Эти находки отчасти подтверждали дофаминовую гипотезу патогенеза шизофрении, оставляя неясной роль других нейротрансмиттеров. Интересно отметить, что с помощью ПЭТ было показано наличие очагов стойкого гиперметаболизма в передних отделах поясных извилин у больных с обсессивно-компульсивными симптомами (Insel T., 1992; Зохар Дж., 1998). ПЭТ выявила при детском аутизме, имеющем общие признаки с негативными симптомами шизофрении, также снижение активности в лобной доли, префронтальной области и в поясной извилине.

Современные нейрофизиологические исследования включают в себя использование различных тестов, направленных на оценку состояния когнитивной сферы. Особенной популярностью пользуются тесты, в которых возможна ситуация выбора между правильным ответом и ошибочным. Выполнение подобных тестов требует включения таких лобных функций, как внимание, рабочая память, торможение альтернативных ответов. Общеизвестен тест Струпа (1935) где слова, обозначающие цвет, напечатаны буквами другого цвета. Задача испытуемого — назвать цвет текста, а не слово. Больные шизофренией выполняют тест медленно и делают при этом много ошибок

Нейрофизиологический метод дТМС (диагностическая транскраниальная магнитная стимуляция) позволяет измерить возбудимость коры мозга, в частности нейронов моторной зоны мозга (метод двойного пульса, кортикальный тихий период и др.), тем самым раскрывая особенности патогенеза шизофрении.

Исследование мозга методом МРС с помощью фосфора (Ф-MРС) делает возможным неинвазивное наблюдение за обменом фосфолипидов и энергетических фосфатов в тканях мозга. С помощью этого метода были обнаружены различия в церебральном метаболизме больных шизофренией и здоровых людей. В контексте метаболических нарушений сообщалось об эффекте латерализации полушарий мозга. Определенное значение для этиопатогенеза шизофрении, в частности «мембранолипидной гипотезы шизофрении, имеет альтерация фосфолипидов и снижение энергетического метаболизма. (Riehemann S. et al., 2000).

Кроме того, регистрация активности мозга методом фМРТ показывает значительно сниженную активацию лобной коры больных шизофренией.

Данные электромагнитных свойств мозга, полученные с помощью «МР-спектроскопии» показывают, что поперечная намагниченность тканей мозга у больных шизофренией меньше (имеет иную молекулярную структуру), чем у здоровых людей. После заболевания шизофренией магнитные характеристики ткани головного мозга не обнаруживают внезапных отклонений, и статистически значимо снижаются лишь через 10-15 лет (возможно под влиянием терапии психотропными препаратами). В связи с этим предполагается, что при шизофрения представляет собой прогрессирующее нарушение развития головного мозга, поскольку при нейродегенерации имелась бы «точка отсчета» в изменении электромагнитных свойств мозга, совпадающая с началом болезни (Объедков В.Г., Сакович Р.А., 2007).

Магнитно-резонансная спектроскопия (MPC): протоновая магнитно-резонасная спектроскопия, фосфорная магнитно-резонансная спектроскопия), мозга больных шизофренией позволяет оценить биохимические изменения в определенных структурах мозга.

Работы, выполненные в этих направлениях, показали наличие изменений в дорсолатеральной зоне префронтального отдела лобной доли мозга, а также в височных отделах. В частности, было обнаружено изменение концентрации мембраностабилизирующих фосфолипидов, снижение концентрации N-Acetyl-Aspartat-(NAA), а также соотношения NAA/Cholin. Предполагается, что эти изменения появляются вследствие повреждения нейронов данных областей мозга и являются индикатором неблагоприятного течения шизофрении (Callicot J. et al., 2000).

Эти исследования, наряду с результатами морфометрии мозга, функциональной МРТ, нейропсихологическими экспериментами, в какой-то мере подтверждают гипотезу «лобно-височно-таламусного сетевого расстройства» при шизофрении.

В настоящее время для изучения структурно-функциональных особенностей головного мозга при шизофрении применяются специальные компьютерные способы «усреднения» снимков мозга больших групп пациентов. «Усреднение» независимо от исходной техники исследования (ПЭТ, функциональная МРТ и др.) позволяет поместить индивидуальные варианты активности мозга каждого пациента в «совместное анатомическое пространство»-анатомический атлас мозга, представленный в форме предварительно построенных квадрантов (atlas Talairch). В дальнейшем с помощью достаточно сложных математических методов результаты исследований сравнивают с заданными стандартными образцами («процесс нормализации»), тем самым устраняя индивидуальную нейроанатомическую и нейрофизиологическую вариабельность.

Подобные работы показали, что больные шизофренией по сравнению со здоровыми испытуемыми демонстрируют более широкое пространственное распределение и рассеивание результатов исследований. Эти данные достоверно подтвердили «феномен гипофронтальности», достаточно часто встречающийся при шизофрении.

Узнайте больше о лечении шизофрении

По данным R. Kahn (2007), при шизофрении имеет место подавление функций таламуса, гиппокампа, фронтальных долей, коры и усиление активности бледного шара, покрышки и хвостатого ядра.

С помощью функциональной МРТ было продемонстрировано более эффективное влияние атипичных антипсихотиков по сравнению с традиционными нейролептиками на моторику больных шизофренией.

При применении атипичного антипсихотика рисперидона и предъявлении на фоне проведения функциональной МРТ обновленных тестов изучения рабочей памяти, была обнаружена заметная активация префронтального кортекса, возникающая под воздействием данного препарата.