Ксения Алексеевна Бельская, Сергей Александрович Лытаев
{"title":"脑电图对大脑活动神经动力成分的评估及其在神经认知缺陷发展中可能发挥的作用","authors":"Ксения Алексеевна Бельская, Сергей Александрович Лытаев","doi":"10.56871/rbr.2024.59.18.004","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Актуальность работы обусловлена вариабельностью научных представлений о механизмах развития нейрокогнитивного дефицита, ассоциированного с рядом психопатологических состояний. Остается много вопросов о функциях отдельных структур и систем мозга, а также центральной нейродинамики в развитии когнитивного снижения. Наименее изученным в современной нейронауке остается вопрос о влиянии дезорганизации вертикально ориентированных структур I функционального блока мозга (ФБМ) на формирование нейрокогнитивного дефицита при психической патологии шизофренического спектра. Цель исследования заключалась в оценке функционального состояния первого энергетического блока мозга и определении роли нарушений нейродинамических компонентов деятельности в развитии нейрокогнитивного дефицита при психопатологии. Материалы и методы. Обследовано 40 пациентов, страдающих хронической параноидной шизофренией, и 38 здоровых испытуемых, сопоставимых по возрасту, гендерному соотношению и образовательному уровню. Регистрация ЭЭГ осуществлялась монополярно по международной системе 10/20 с помощью 21-канального аппаратно-программного комплекса «Телепат-1». С помощью визуального и спектрального методов анализа изучались как неспецифические физические параметры α-ритма — индекс, частота и амплитуда, так и физиологические особенности α-осцилляций — регулярность, авторитмичность (модуляции) и стабильность α-ритма. Функциональное состояние ретикулярной формации (РФ) определяли по параметрам латентных периодов синхронизации, десинхронизации и глубины десинхронизации в пробе с открытием/закрытием глаз. Тонус коры определяли по соотношению значений индексов альфа- и дельта- ритмов. Порог судорожной готовности мозга рассчитывали по количеству зарегистрированных вспышек в фоновой ЭЭГ. Колебания частоты базового альфа-ритма, превышающие 0,5 Гц, расценивались как признак нестабильности осцилляторной активности мозга. Результаты. Установлено, что нарушения познавательных функций при шизофрении связаны не только с дисфункцией коры (II и III ФБМ), но также с дезорганизацией вертикально ориентированных структур I ФБМ. Выявлена дезорганизация ретикулярной формации и альфа- регулирующей системы, снижение тонуса и активации коры мозга. Обосновано возможное патогенетическое влияние этих патофизиологических факторов на формирование нейрокогнитивного дефицита. Определены наиболее информативные диагностические ЭЭГ-признаки нарушения нейродинамических компонентов деятельности мозга.\n The relevance of this article is due to the variability of scientific ideas about the mechanisms of development of neurocognitive deficit associated with a line of psychopathological conditions. Many questions remain about the functions of individual brain structures and systems, as well as central neurodynamics in the development of cognitive defects. The question of the influence of the disorganization of vertically oriented structures of the first brain functional block (BFB) on the formation of neurocognitive deficit in mental pathology of the schizophrenic spectrum remains the least studied in modern neuroscience. The present research was aimed to assess the functional state of the first brain energy block and to determine the role of disorders in the neurodynamic components of activity in the development of neurocognitive deficit in psychopathology. Materials and methods. 40 patients with paranoid schizophrenia and 38 healthy subjects matched in age, gender ratio and educational level were examined. EEG by monopolar according to the international system 10/20 using a 21-channel system “Telepat-1” was registered. With the help of visual and spectral methods of analysis, both nonspecific physical parameters of the α-rhythm — index, frequency and amplitude, and physiological features of α-oscillations — reactivity, regularity, autorhythm (modulation) and stability of the α-rhythm were studied. The functional state of the RF was determined by the parameters of the latent periods of synchronization, desynchronization, and the depth of desynchronization in the eye opening/closing test. The tonus of the cortex by the ratio of the values of the indices of alpha- and delta-rhythms was determined. The threshold of convulsive readiness of the brain was calculated from the number of recorded flashes in the background EEG. Fluctuations in the frequency of the basic alpha rhythm exceeding 0.5 Hz were regarded as a sign of instability in the oscillatory activity of the brain. Results. It has been established that impairment of cognitive functions in schizophrenia is associated not only with cortical dysfunction (II and III BFB), but also with disorganization of vertically oriented structures of the I BFB. Revealed disorganization of the reticular formation and alpha-regulating system, decreased tone and activation of the cerebral cortex. The possible pathogenetic influence of these pathophysiological factors on the formation of neurocognitive deficithas been substantiated. The most informative diagnostic EEG-signs of disorders in the neurodynamic components of brain activity were determined.","PeriodicalId":277072,"journal":{"name":"Russian Biomedical Research","volume":"51 20","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-05-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ELECTROENCEPHALOGRAPHIC ASSESSMENT OF CEREBRAL ACTIVITY NEURODYNAMIC COMPONENTS AND THEIR POSSIBLE ROLE IN THE DEVELOPMENT OF NEUROCOGNITIVE DEFICIENCY\",\"authors\":\"Ксения Алексеевна Бельская, Сергей Александрович Лытаев\",\"doi\":\"10.56871/rbr.2024.59.18.004\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Актуальность работы обусловлена вариабельностью научных представлений о механизмах развития нейрокогнитивного дефицита, ассоциированного с рядом психопатологических состояний. Остается много вопросов о функциях отдельных структур и систем мозга, а также центральной нейродинамики в развитии когнитивного снижения. Наименее изученным в современной нейронауке остается вопрос о влиянии дезорганизации вертикально ориентированных структур I функционального блока мозга (ФБМ) на формирование нейрокогнитивного дефицита при психической патологии шизофренического спектра. Цель исследования заключалась в оценке функционального состояния первого энергетического блока мозга и определении роли нарушений нейродинамических компонентов деятельности в развитии нейрокогнитивного дефицита при психопатологии. Материалы и методы. Обследовано 40 пациентов, страдающих хронической параноидной шизофренией, и 38 здоровых испытуемых, сопоставимых по возрасту, гендерному соотношению и образовательному уровню. Регистрация ЭЭГ осуществлялась монополярно по международной системе 10/20 с помощью 21-канального аппаратно-программного комплекса «Телепат-1». С помощью визуального и спектрального методов анализа изучались как неспецифические физические параметры α-ритма — индекс, частота и амплитуда, так и физиологические особенности α-осцилляций — регулярность, авторитмичность (модуляции) и стабильность α-ритма. Функциональное состояние ретикулярной формации (РФ) определяли по параметрам латентных периодов синхронизации, десинхронизации и глубины десинхронизации в пробе с открытием/закрытием глаз. Тонус коры определяли по соотношению значений индексов альфа- и дельта- ритмов. Порог судорожной готовности мозга рассчитывали по количеству зарегистрированных вспышек в фоновой ЭЭГ. Колебания частоты базового альфа-ритма, превышающие 0,5 Гц, расценивались как признак нестабильности осцилляторной активности мозга. Результаты. Установлено, что нарушения познавательных функций при шизофрении связаны не только с дисфункцией коры (II и III ФБМ), но также с дезорганизацией вертикально ориентированных структур I ФБМ. Выявлена дезорганизация ретикулярной формации и альфа- регулирующей системы, снижение тонуса и активации коры мозга. Обосновано возможное патогенетическое влияние этих патофизиологических факторов на формирование нейрокогнитивного дефицита. Определены наиболее информативные диагностические ЭЭГ-признаки нарушения нейродинамических компонентов деятельности мозга.\\n The relevance of this article is due to the variability of scientific ideas about the mechanisms of development of neurocognitive deficit associated with a line of psychopathological conditions. Many questions remain about the functions of individual brain structures and systems, as well as central neurodynamics in the development of cognitive defects. The question of the influence of the disorganization of vertically oriented structures of the first brain functional block (BFB) on the formation of neurocognitive deficit in mental pathology of the schizophrenic spectrum remains the least studied in modern neuroscience. The present research was aimed to assess the functional state of the first brain energy block and to determine the role of disorders in the neurodynamic components of activity in the development of neurocognitive deficit in psychopathology. Materials and methods. 40 patients with paranoid schizophrenia and 38 healthy subjects matched in age, gender ratio and educational level were examined. EEG by monopolar according to the international system 10/20 using a 21-channel system “Telepat-1” was registered. With the help of visual and spectral methods of analysis, both nonspecific physical parameters of the α-rhythm — index, frequency and amplitude, and physiological features of α-oscillations — reactivity, regularity, autorhythm (modulation) and stability of the α-rhythm were studied. The functional state of the RF was determined by the parameters of the latent periods of synchronization, desynchronization, and the depth of desynchronization in the eye opening/closing test. The tonus of the cortex by the ratio of the values of the indices of alpha- and delta-rhythms was determined. The threshold of convulsive readiness of the brain was calculated from the number of recorded flashes in the background EEG. Fluctuations in the frequency of the basic alpha rhythm exceeding 0.5 Hz were regarded as a sign of instability in the oscillatory activity of the brain. Results. It has been established that impairment of cognitive functions in schizophrenia is associated not only with cortical dysfunction (II and III BFB), but also with disorganization of vertically oriented structures of the I BFB. Revealed disorganization of the reticular formation and alpha-regulating system, decreased tone and activation of the cerebral cortex. The possible pathogenetic influence of these pathophysiological factors on the formation of neurocognitive deficithas been substantiated. The most informative diagnostic EEG-signs of disorders in the neurodynamic components of brain activity were determined.\",\"PeriodicalId\":277072,\"journal\":{\"name\":\"Russian Biomedical Research\",\"volume\":\"51 20\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-05-22\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Russian Biomedical Research\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.56871/rbr.2024.59.18.004\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Russian Biomedical Research","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.56871/rbr.2024.59.18.004","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
这项工作之所以具有现实意义,是因为科学界对与多种精神病理学疾病相关的神经认知缺陷的发展机制存在不同看法。在认知能力衰退的发展过程中,个别大脑结构和系统的功能以及中枢神经动力仍存在许多问题。在精神分裂症谱系的精神病理学中,大脑 I 功能块(FBM)垂直方向结构的紊乱对神经认知缺陷形成的影响问题仍然是现代神经科学中研究最少的。本研究的目的是评估大脑第一能量块的功能状态,并确定神经动力成分活动紊乱在精神病理学中神经认知缺陷形成过程中的作用。材料和方法。研究对象包括 40 名慢性偏执型精神分裂症患者和 38 名在年龄、性别比例和教育程度方面具有可比性的健康人。根据国际 10/20 系统,使用 21 通道硬件和软件复合机 "Telepat-1 "对脑电图进行单极记录。采用视觉和频谱分析方法研究α节律的非特异性物理参数--指数、频率和振幅,以及α振荡的生理特征--规律性、自律性(调制)和α节律的稳定性。网状结构(RF)的功能状态是通过睁眼/闭眼试验中的同步潜伏期、非同步潜伏期和非同步深度等参数确定的。皮层张力是通过α和δ节律指数的比值确定的。大脑抽搐准备阈值根据背景脑电图中记录的闪光次数计算。基线阿尔法节律频率波动超过 0.5 赫兹被视为大脑振荡活动不稳定的标志。研究结果研究发现,精神分裂症患者的认知障碍不仅与大脑皮层功能障碍(II 和 III FBM)有关,还与 I FBM 垂直方向结构的紊乱有关。网状结构和阿尔法调节系统的紊乱、大脑皮层张力和激活的下降也被揭示出来。这些病理生理因素对神经认知缺陷的形成可能产生的致病影响得到了证实。确定了大脑活动神经动力成分紊乱的最有参考价值的脑电图诊断征兆。这篇文章的现实意义在于,科学界对与一系列精神病理学疾病相关的神经认知缺陷的发展机制存在着不同的看法。在认知缺陷的发展过程中,各个大脑结构和系统的功能以及中枢神经动力仍存在许多问题。第一脑功能块(BFB)垂直方向结构的紊乱对精神分裂症谱系精神病理学中神经认知缺陷形成的影响问题,仍然是现代神经科学研究最少的问题。本研究旨在评估第一脑能量块的功能状态,并确定神经动力学活动成分的紊乱在精神病理学中神经认知缺陷的形成中所起的作用。材料和方法研究对象包括 40 名偏执型精神分裂症患者和 38 名在年龄、性别比例和教育程度上相匹配的健康受试者。根据 10/20 国际系统,使用 21 通道系统 "Telepat-1 "对单极脑电图进行了登记。在视觉和频谱分析方法的帮助下,研究了α节律的非特异性物理参数--指数、频率和振幅,以及α振荡的生理特征--反应性、规律性、自律性(调制)和α节律的稳定性。射频的功能状态是通过睁眼/闭眼试验中的同步潜伏期、非同步潜伏期和非同步深度参数来确定的。通过α和δ节奏指数值的比值确定大脑皮层的强直性。根据背景脑电图中记录的闪烁次数计算大脑抽搐准备阈值。基本阿尔法节奏的频率波动超过 0.5 赫兹被视为大脑振荡活动不稳定的标志。研究结果已经证实,精神分裂症患者认知功能的损害不仅与大脑皮层功能障碍(II 和 III BFB)有关,还与 I BFB 垂直方向结构的紊乱有关。网状结构和阿尔法调节系统的紊乱、大脑皮层的张力和活化程度降低。这些病理生理因素对神经认知缺陷的形成可能产生的致病影响已得到证实。
ELECTROENCEPHALOGRAPHIC ASSESSMENT OF CEREBRAL ACTIVITY NEURODYNAMIC COMPONENTS AND THEIR POSSIBLE ROLE IN THE DEVELOPMENT OF NEUROCOGNITIVE DEFICIENCY
Актуальность работы обусловлена вариабельностью научных представлений о механизмах развития нейрокогнитивного дефицита, ассоциированного с рядом психопатологических состояний. Остается много вопросов о функциях отдельных структур и систем мозга, а также центральной нейродинамики в развитии когнитивного снижения. Наименее изученным в современной нейронауке остается вопрос о влиянии дезорганизации вертикально ориентированных структур I функционального блока мозга (ФБМ) на формирование нейрокогнитивного дефицита при психической патологии шизофренического спектра. Цель исследования заключалась в оценке функционального состояния первого энергетического блока мозга и определении роли нарушений нейродинамических компонентов деятельности в развитии нейрокогнитивного дефицита при психопатологии. Материалы и методы. Обследовано 40 пациентов, страдающих хронической параноидной шизофренией, и 38 здоровых испытуемых, сопоставимых по возрасту, гендерному соотношению и образовательному уровню. Регистрация ЭЭГ осуществлялась монополярно по международной системе 10/20 с помощью 21-канального аппаратно-программного комплекса «Телепат-1». С помощью визуального и спектрального методов анализа изучались как неспецифические физические параметры α-ритма — индекс, частота и амплитуда, так и физиологические особенности α-осцилляций — регулярность, авторитмичность (модуляции) и стабильность α-ритма. Функциональное состояние ретикулярной формации (РФ) определяли по параметрам латентных периодов синхронизации, десинхронизации и глубины десинхронизации в пробе с открытием/закрытием глаз. Тонус коры определяли по соотношению значений индексов альфа- и дельта- ритмов. Порог судорожной готовности мозга рассчитывали по количеству зарегистрированных вспышек в фоновой ЭЭГ. Колебания частоты базового альфа-ритма, превышающие 0,5 Гц, расценивались как признак нестабильности осцилляторной активности мозга. Результаты. Установлено, что нарушения познавательных функций при шизофрении связаны не только с дисфункцией коры (II и III ФБМ), но также с дезорганизацией вертикально ориентированных структур I ФБМ. Выявлена дезорганизация ретикулярной формации и альфа- регулирующей системы, снижение тонуса и активации коры мозга. Обосновано возможное патогенетическое влияние этих патофизиологических факторов на формирование нейрокогнитивного дефицита. Определены наиболее информативные диагностические ЭЭГ-признаки нарушения нейродинамических компонентов деятельности мозга.
The relevance of this article is due to the variability of scientific ideas about the mechanisms of development of neurocognitive deficit associated with a line of psychopathological conditions. Many questions remain about the functions of individual brain structures and systems, as well as central neurodynamics in the development of cognitive defects. The question of the influence of the disorganization of vertically oriented structures of the first brain functional block (BFB) on the formation of neurocognitive deficit in mental pathology of the schizophrenic spectrum remains the least studied in modern neuroscience. The present research was aimed to assess the functional state of the first brain energy block and to determine the role of disorders in the neurodynamic components of activity in the development of neurocognitive deficit in psychopathology. Materials and methods. 40 patients with paranoid schizophrenia and 38 healthy subjects matched in age, gender ratio and educational level were examined. EEG by monopolar according to the international system 10/20 using a 21-channel system “Telepat-1” was registered. With the help of visual and spectral methods of analysis, both nonspecific physical parameters of the α-rhythm — index, frequency and amplitude, and physiological features of α-oscillations — reactivity, regularity, autorhythm (modulation) and stability of the α-rhythm were studied. The functional state of the RF was determined by the parameters of the latent periods of synchronization, desynchronization, and the depth of desynchronization in the eye opening/closing test. The tonus of the cortex by the ratio of the values of the indices of alpha- and delta-rhythms was determined. The threshold of convulsive readiness of the brain was calculated from the number of recorded flashes in the background EEG. Fluctuations in the frequency of the basic alpha rhythm exceeding 0.5 Hz were regarded as a sign of instability in the oscillatory activity of the brain. Results. It has been established that impairment of cognitive functions in schizophrenia is associated not only with cortical dysfunction (II and III BFB), but also with disorganization of vertically oriented structures of the I BFB. Revealed disorganization of the reticular formation and alpha-regulating system, decreased tone and activation of the cerebral cortex. The possible pathogenetic influence of these pathophysiological factors on the formation of neurocognitive deficithas been substantiated. The most informative diagnostic EEG-signs of disorders in the neurodynamic components of brain activity were determined.