ВУЗ: Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Категория: Книга
Дисциплина: Медицина
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 24740
Скачиваний: 28
ниальный расширенный конец которой дает начало закладке головного
мозга, а вся остальная часть превращается в спинной мозг. Нервная трубка
перетяжками делится на 3 мозговых пузыря. На 5-й неделе из первичных
мозговых пузырей образуются 3 главных отдела мозга: передний, средний и
ромбовидный. В дальнейшем передний отдел образует конечный и межуточ-
ный мозг, а ромбовидный делится на задний и продолговатый. Из конечного
мозга образуются кора и базальные ганглии, а из межуточного мозга —
таламус и гипоталамус.
На следующих этапах развития мозга отдельные его участки развиваются
неравномерно. Особенно быстро растут отделы, соответствующие полушариям.
Они быстро покрывают все другие части мозга в виде плаща (pallium), разде-
ляясь на лобную, височную и затылочную доли. Соответственно этому увели-
чиваются мозговые желудочки, развиваются базальные ганглии.
На ранних стадиях развития мозговые полушария имеют гладкую по-
верхность и тонкую стенку, состоящую из однородных эктодермальных
клеток (медуллобластов). После усиленного деления кариокинезом они об-
разуют единый эпендимальный слой. Клетки эпендимной зоны дифферен-
цируются в спонгиобласты и нейробласты — предшественники глиальных
клеток и нейронов. В конце 6-й недели нейробласты начинают мигрировать
к периферии, образуя плащевой и промежуточный слои, а к концу 2-го
месяца (8-я неделя) они передвигаются из плащевого слоя в вышележащий
слой, образуя корковую пластинку. В течение
месяца корковая
пластинка заметно утолщается за счет выселения новых нейробластов, фор-
мируя закладку серого вещества. Одновременно идет врастание большого
количества отростков нейробластов (нейритов), которые образуют закладку
белого вещества. Разделение первичной коры на отдельные слои начинается
на
месяце. Процесс этот не заканчивается к концу развития эмбриона
и плода, а продолжается и после рождения. Не заканчивается и образование
борозд и извилин, которые появляются с 3-го месяца и формируются в
постнатальном периоде.
Одновременно с развитием нервных клеток происходят развитие и
дифференцировка глиальных элементов, которые происходят из спонгио-
бластов, за исключением микроглии, которая, как считают большинство
исследователей, формируется из мезенхимы. Спонгиобласты представляют
собой тонкие вытянутые клетки, снабженные двумя основными отростками.
Внутренние, более короткие, образуют внутреннюю пограничную мембрану,
в то время как длинные наружные отростки пронизывают всю толщу нерв-
ной трубки. Часть спонглиобластов сохраняет первоначальное положение,
превращаясь в эпендиму, выстилающую полости мозговых
Од-
нако большая часть спонгиобластов выселяется вместе с нейробластами в
толщу плащевого слоя, где они дифференцируются в астроцитарную глию
и
Астроциты хорошо выявляются уже на 3-м месяце
эмбриональной жизни, олигодендроглия — во второй половине эмбриональ-
ного периода, когда начинается миелинизация проводящих путей.
Сосуществование в
зоне мозговой трубки на самых
ранних стадиях развития предшественников нейронов и глиальных клеток
было подтверждено с помощью таких клеточных маркеров, как нейронспе-
цифичная энолаза и глиальный фибриллярный кислый белок
Более
того, в соответствии с данными, приведенными
и
(1989), эти методы позволили установить, что отсюда незрелые нейроны
мигрируют путем амебовидных движений в различных направлениях к месту
их дальнейшей дифференцировки вдоль глиальных отростков, которые рас-
124
пространяются радиально от
зоны к поверхности. Есть
точка зрения, что эти "направляющие"
клетки исчезают после
созревания нейрона. Исчезновением глиальных радиальных отростков объ-
ясняют остановку дальнейшей миграции нейронов во взрослом мозге. Но,
согласно другим представлениям, они превращаются в астроциты. Это не
противоречит мнению о том, что нейроны созревают первыми и только
после завершения нейрогенеза начинается процесс деления и дифференци-
ровки глиальных клеток.
В настоящее время существует также точка зрения, что типичные про-
лиферативные реакции астроглии в виде глиоза свойственны только зрелому
мозгу и отсутствие глиоза (например, при шизофрении) свидетельствует о
поражении астроглии в период пренатального развития мозга. На
неделе развития нейроны и глиальные клетки, по данным ультраструктур-
ного анализа, имеют все внутриклеточные органеллы, хотя и в меньшем
количестве, чем зрелые нейроны взрослого мозга. По мере дифференциров-
ки цитоплазмы нейрона происходят рост его отростков и их дифференци-
ровка, а также установление межклеточных связей, в том числе образование
синаптических структур.
Развитие синапса начинается на
неделе пренатального периода
с постсинапса, т.е. с той части синаптического комплекса, который распо-
ложен на клетке, принимающей внеклеточные сигналы. К наружной кле-
точной мембране направляются пузырьки, первичная сборка мембраны ко-
торых осуществляется в комплексе Гольджи. Как указывает А.А.Милохин
(1983), каждый пузырек приносит с собой как бы своеобразный квант
генетически детерминированной мембраны со всем необходимым для функ-
ции рецептора материалом. Встраивание внутриклеточного пузырька в на-
ружную мембрану клетки — первый этап образования рецепторного поля
постсинапса. Формирование пресинапса происходит путем уплотнения
участка наружной мембраны нейрона. После этого уплотненные зоны мем-
бран соседних клеток сближаются, образуя первичный недифференцирован-
ный контакт десмосомного типа в виде зон прилипания — puncta adherentia.
Иногда между такими противолежащими мембранами видна пластинка не-
сколько уплотненного или сетевидного межклеточного вещества, располо-
жение которого соответствует будущей синаптической щели. Описанные
процессы хорошо видны уже у эмбрионов 7—8 нед развития [Иваньшина
А.З., 1976]. На стадии 9—10 нед, кроме контактов типа puncta adherentia,
уже имеются и асимметричные контакты с большим утолщением одной из
мембран (постсинаптической) и появлением вблизи контакта пузырьков
разной величины. В дальнейшем происходит не только дифференцировка,
но и увеличение числа синапсов и можно видеть самые разные стадии их
формирования. Следует подчеркнуть, что синапсы первоначально образуют-
ся в избыточном количестве, а затем по мере увеличения специфичности
функции отдельных клеток и образуемых ими структур мозга происходит
удаление (элиминация) "лишних" контактов
R.R. et
1982].
Установление первых межклеточных контактов на 5-й неделе эмбрио-
генеза служит своего рода границей в онтогенезе нервной клетки — началом
ее перехода из стадии нейробласта в стадию юного нейрона [Милохин А.А.,
1983]. После приобретения первых синаптических связей нейрон уже ста-
новится частью определенной функциональной системы, которая стимули-
рует ее дальнейшее развитие и дифференцировку. Но и сами синапсы
оказывают влияние на аксон нейрона: образование их означает конец роста
по механизму "контактного торможения" ("contact inhibition"). Как указы-
125
вает
(1980), если бы этого торможения не было, то могла бы
образоваться большая масса отростков, способная исказить развитие мозго-
вых структур.
В процессе развития мозга выявляется чрезвычайно высокая пластич-
ность мозговых структур, как на микроскопическом, так и ультраструктур-
ном уровне. Речь идет о том, что при гибели части нейронов и элиминации
части популяций образующихся синапсов возникают реакции на эти про-
цессы в виде роста терминалей аксонов — коллатерального спроутинга и
реактивного синаптогенеза.
Гибель нейронов в процессе развития является естественной. Это по-
могает сформироваться окончательной зоне не только расположения тел
нейронов, но и их проекции [Huttenloeher P.R., 1984]. Более того, отмечается
гибель части аксонов и дендритов при сохранности тела клетки, что счита-
ется важным элементом формирования проводящих путей и всех видов
межклеточных связей, обеспеченных синаптическими контактами. Сущест-
вуют данные о том, что в некоторых отделах ЦНС дегенерирует до 50 %
синапсов только в течение 2-й постнатальной недели. В работах же I.Feinberg
(1972, 1983) приводятся данные о том, что уменьшение числа синапсов в
коре головного мозга человека происходит и в возрасте между 2 и 16 годами,
причем особенно заметные сдвиги такого рода (потеря до 40 % синапсов)
имеют место между поздним детским и ранним подростковым периодом.
При этом затягивание или ускорение пубертатного периода заканчивается
соответственно чрезмерным снижением числа синапсов или, напротив, об-
разованием избытка их.
Коллатеральный спроутинг с образованием новых аксонных терминалей
связан с появлением новых синаптических контактов. Важно отметить, что
спроутинг отмечается не только в процессе развития мозга, но и как реакция
зрелого мозга на повреждение.
Понятие пластичности нервной системы широко распространено в со-
временной функциональной нейроанатомии. В этом случае имеется в виду
способность нервной системы к функциональным и структурным перестрой-
кам не только в виде уже охарактеризованных реакций в процессе развития и
созревания мозговых структур (коллатеральный спроутинг и т.п.), но и путем
изменений в системе межклеточных контактов, а также в результате перестрой-
ки функции нейрохимических систем на уровне нейротрансмиттеров.
Пластичность нервной системы не всегда может оцениваться положи-
тельно. Она может иметь и отрицательные последствия, ибо под влиянием
тех или иных вредностей на этапе развития мозга могут возникать так
называемые ошибочные межклеточные связи (neuronal misconnections), ко-
торым сейчас придается определенное значение в развитии эндогенной
психической патологии [Goldman R., 1989].
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ: ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ,
ПРИНЦИПЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ
Выделение особого — нейрофизиологического уровня системы
функциональных основ обеспечения психической деятельности имеет, есте-
ственно, условный характер, поскольку к нейрофизиологическому уровню
следовало бы отнести и мембраны нервных клеток, и внутриклеточные и
синаптические ионные процессы, лежащие в основе потенциалов покоя,
126
действия и
потенциалов, а также и неироглиальные
отношения. Кроме того, нейрофизиологический уровень не может рассмат-
риваться без учета макро-, микро- и ультраструктур мозга, соответствующих
нейроанатомических и нейрохимических проекций, не говоря уже о физио-
логических процессах, лежащих в основе поведенческих реакций в связи с
воздействиями на соответствующие мозговые структуры и проводящие пути.
Это обусловливает необходимость ограничиться описанием тех особеннос-
тей интегративной деятельности мозга, которые наиболее близки к уровню
психической патологии, прежде всего процессов возбуждения и торможения
в нервных сетях головного мозга, состояние которых
возможность
оценить ряд современных нейрофизиологических методов, применимых в
условиях психиатрической клиники.
Основные сведения, которые могут иметь отношение к психиатричес-
кой феноменологии и патогенезу психических болезней, были получены в
последние годы благодаря широкому внедрению современных компьютери-
зированных методов нейрофизиологии.
Психиатры-клиницисты нередко обращаются к нейрофизиологическим
исследованиям с целью уточнения диагноза болезни, исключения того или
иного мозгового процесса или установления его локализации. При этом врач
должен владеть определенными знаниями для понимания получаемых ре-
зультатов, иметь возможность оценить их биологический смысл и клини-
ческое значение. Именно эта цель преследуется в данном разделе руковод-
ства. Здесь раскрывается существо каждого из методов.
Мы рассмотрим электроэнцефалографию (в том числе приемы количе-
ственной, компьютеризированной обработки электроэнцефалограмм —
ЭЭГ), электрофизиологические исследования сна
вы-
званные потенциалы (ВП), магнитоэнцефалографию, реоэнцефалографию и
ультразвуковые методы исследования. Эти методы позволяют прямо или
косвенно оценивать функциональное состояние
Электроэнцефалография. ЭЭГ представляет собой запись биоэлектричес-
кой активности мозга, регистрируемой с поверхности скальпа. Согласно
современным представлениям [Гусельников
1976;
A., 1972; Nunez
P.L., 1981], ЭЭГ является алгебраической суммой внеклеточных электричес-
ких полей возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов
корковых нейронов, причем основной вклад в ЭЭГ вносят потенциалы
апикальных дендритов наиболее крупных, вертикально ориентированных
нейронов (в частности, пирамидных клеток коры).
Амплитуда потенциалов ЭЭГ в норме не превышает 100 мкВ, поэтому
аппаратура для регистрации ЭЭГ включает мощные усилители и узкополос-
ные фильтры для выделения слабых сигналов ЭЭГ на фоне различных
физических и физиологических помех. Кроме того, энцефалографические
установки содержат устройства для фото- и фоностимуляции (реже для
видео- и электростимуляции), позволяющие изучать так называемую вы-
званную активность мозга. Наиболее современные электроэнцефалографи-
ческие системы одновременно являются еще и компьютерными средствами
анализа и наглядного графического отображения (картирования) ЭЭГ, а
иногда содержат и видеосистемы для наблюдения за пациентом
T.M. et
1991].
ЭЭГ отражает совместную активность большого числа нервных элемен-
тов, поэтому по картине ЭЭГ можно судить о режиме работы участка
нервной сети, расположенного под отводящим электродом. Обычно исполь-
зуется стандартное по Международной системе 10—20 [Jasper
1965]
127
Рис. 12. Электроэнцефалограмма здорового человека, 32 лет.
ЭЭГ записана в состоянии бодрствования с закрытыми глазами. Доминирование отчетливо
модулированного а-ритма с частотой около 10 кол/с, а-ритм максимально представлен в заты-
лочных отведениях
и
расположение на скальпе значительного числа электродов (обычно от 8 до
21), что дает возможность оценить по ЭЭГ функциональное состояние
основных сенсорных, моторных и ассоциативных зон коры и их подкорко-
вых проекций.
Информативными параметрами для такой оценки как при визуальном,
так и при компьютерном анализе ЭЭГ являются амплитудно-частотные и
пространственные характеристики. При обычных условиях записи электро-
энцефалограммы (состояние спокойного бодрствования с закрытыми глаза-
ми) ЭЭГ здорового человека в основном представляет собой совокупность
ритмических компонентов, различающихся по частоте, амплитуде, корковой
топографии и функциональной реактивности (рис. 12).
Основным компонентом
ЭЭГ является а-ритм — регу-
лярная ритмическая активность с частотой 8—13 Гц и характерными амп-
литудными модуляциями (а-веретена), максимально представленная в зад-
них отделах коры. Эта активность подавляется при зрительной стимуляции,
глазодвигательной активности, ориентировочной реакции. Кроме того, вы-
деляют
(4—8 Гц), §- (0,5—4 Гц) и (3- (выше 14 Гц) ритмы, а также
(сенсомоторный аналог а-ритма, регистрирующийся в центральных и те-
менных областях и угнетающийся при реальном или воображаемом движе-
нии) и ряд других компонентов ЭЭГ.
Основной задачей использования электроэнцефалографии в клиничес-
кой психиатрии является дифференциальная диагностика и уточнение при-
роды психических расстройств, прежде всего выявление или исключение
признаков органического поражения ЦНС — эпилепсии, опухолей и травм
мозга, нарушений мозгового кровообращения и метаболизма, нейродегене-
ративных процессов. В биологической психиатрии электроэнцефалография
широко используется для исследования нейрофизиологических механизмов
психических расстройств, для объективной оценки функционального состо-
128