Доктор клинической психологии здоровья Мария Х. Гарсия-Рубио и специалист по клинической нейропсихологии и большому нейрокогнитивному расстройству Нэнси Наварро рассказывают в этой статье, что такое неврологическое обследование, каковы его методы и клиническая применимость.
Введение
Изучение строения и функций нервной системы (НС) требует сочетания ряда дисциплин, таких как физиология, медицина, психология и биология. Многие из них составляют нейронауку и сопутствующие ей достижения как особую отрасль изучения НС в здоровом и патологическом состоянии.
Для научных исследований, собирающих информацию о развитии НС, её частях и принципах работы, необходима общая для этих дисциплин методология, объединённая вокруг неврологического обследования. Отсюда и возникают методы неврологического обследования.
Что такое неврологическое обследование?
Неврологическое обследование — это действие, позволяющее делать точные выводы о строении и функциях различных аспектов нервной системы (González y López, 2013); ключевую роль при этом играют тип метода неврологического обследования и лежащий в его основе механизм.
Методы неврологического обследования
Развитие методов неврологического обследования восходит к эволюции представлений о мозге, которая совпадает по времени с некоторыми хорошо известными философскими теориями, например учением Гиппократа (ок. 460–370 гг. до н. э.), описавшего мозг как вместилище опыта и разума.
Андреас Везалий (1514–1564) первым описал анатомию мозга в иллюстрациях, собранных в труде «De humani corporis», а Рене Декарт (1596–1650) описал мозг как сложную машину, подобную сердцу, которая управляет сложными действиями человека.
Пневмоэнцефалография
В 1919 году Уолтер Денди (1886–1946) разработал пневмоэнцефалографию — метод рентгенографии мозга после замены спинномозговой жидкости воздухом, кислородом или гелием.
Электроэнцефалограмма
Вслед за этим первым методом неврологического обследования немец Ханс Бергер (1873–1941) предложил электроэнцефалограмму — метод, способный совершить революцию в неврологическом обследовании, каким его знали до тех пор. С помощью ЭЭГ исследователь не получает рентгеновского снимка мозга, но может узнать, когда и в каких зонах мозга происходит активность, основанная на постсинаптических потенциалах, регистрируемых на коже головы человека.
Другие методы неврологического обследования и их варианты
Позднее появились и другие методы неврологического обследования, например ангиография, связанная с лоботомией XX века. Однако именно в конце 1960-х годов возникли функциональные методы неврологического обследования: магнитоэнцефалография (МЭГ) Коэна (1968), компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), а также позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) (Posner y Raichle, 1994).
Наконец, начиная с 1980-х годов создаются новые варианты этих же методов неврологического обследования, с помощью которых исследователи получают всё более точные и интересные данные о мозге.
Примеры — транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и её различные применения, среди которых выделяются сигналы BOLD, T1 и T2. Кроме того, с 1994 года для неврологического обследования доступны данные визуализации, полученные более современными методами, например диффузионно-тензорной томографией, позволяющей увидеть ход нервных волокон (Fuller, 2020).
Методы неврологического обследования
В этой статье мы кратко рассмотрим существующие методы неврологического обследования и уделим особое внимание функциональным методам, которые сегодня используются чаще всего благодаря их большому вкладу в исследования когнитивной нейронауки с участием людей.
Методы изучения поражений
Методы изучения поражений — методы неврологического обследования, которые используют поражения мозга как гипотезу, чтобы понять работу мозга, связанную с определённым поведением, то есть анализируют повреждённые структуры мозга и их влияние на поведение.
Их методология позволяет изучать самые разные ситуации — как поражения, возникшие спонтанно вследствие приобретённого повреждения мозга, так и поражения в результате хирургического вмешательства (Humphreys et al., 2021).
Среди этих методов выделяются макроскопический и микроскопический анализ, цель которых — получить информацию о морфологическом и архитектоническом составе нервной ткани посмертно. Для этого используются такие процедуры, как фиксация, окрашивание или рассечение, позволяющие изучить химическую и молекулярную природу ткани на макро- или микроскопическом уровне.
Инструментальные методы
Эти методы позволяют проводить неврологическое обследование путём регистрации и наблюдения за работой мозга при выполнении различных заданий с помощью инструментов, специально приспособленных для контроля переменных, косвенно влияющих на работу мозга (Marinescu et al., 2018).
К этой категории относятся сенсорные методы, основанные на парадигме сенсорного разделения: различная входящая информация подаётся так, что несколько контролируемых стимулов одновременно поступают в оба полушария и конкурируют за доступ. Среди них выделяются дихотическое прослушивание, раздельные зрительные поля и дигаптическая пальпация (Maes et al., 2017; Vendetti et al., 2015).
К инструментальным методам неврологического обследования относятся и двигательные методы, например двигательная интерференция, при которой участник одновременно выполняет два двигательных задания, например теппинг-тест.
Функциональные методы
Функциональные методы регистрируют изменения активности мозга при манипулировании поведенческими переменными. В этой категории выделяются электромагнитные и метаболические методы неврологического обследования.
Электромагнитные методы: среди них выделяются электроэнцефалография, вызванные потенциалы и магнитоэнцефалография.
— Электроэнцефалограмма
Неинвазивный метод, позволяющий изучать центральную нервную систему. С его помощью можно обследовать мозг во время выполнения различных заданий в ответ на разные стимулы.
Метод позволяет усиливать биоэлектрическую активность мозга, регистрируя электрические поля, создаваемые постсинаптическими потенциалами пирамидных нейронов коры. Паттерны гамма-, бета-, тета- и дельта-волн, получаемые в ходе процедуры, связаны с поведением и сознанием и измеряются по частоте и амплитуде.
Основные клинические состояния, выявляемые этим методом: эпилептические расстройства, различные патологии сна, нарушения сознания (Keren et al., 2018).
— Вызванные потенциалы (ВП)
Они измеряют изменения электрической активности мозга в ответ на внешний сенсорный стимул. Активность регистрируется электродами на коже головы и служит показателем нейронной активности (Bestmann y Krakauer, 2015).
Эти потенциалы используются для оценки слухового пути и в исследованиях новорождённых с вероятной тугоухостью, дегенеративных и демиелинизирующих заболеваний (Norcia et al., 2015).
— Магнитоэнцефалография
Это исследование, измеряющее магнитные поля, создаваемые электрическими токами мозга, и выявляющее изменения в определённых зонах. Один или несколько датчиков перемещаются по поверхности черепа, и формируется карта изолиний, отражающих разную интенсивность магнитного поля.
В клинической практике этот метод неврологического обследования используется для локализации очага эпилептических приступов (Förster et al., 2020).
Метаболические методы: инструменты неврологического обследования, позволяющие определять уровень метаболической активности мозга. Для этого используются позитронно-эмиссионная томография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография и функциональная магнитно-резонансная томография.
— Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)
Используется для исследования метаболической активности нейронов с помощью радиоактивных меток, позволяющих измерить кровоток, механизмы переноса дофамина или обратный захват серотонина.
Процедура не несёт риска для пациента: радиоактивные молекулы испускают частицы — позитроны, — позволяющие определить исследуемую область мозга и получить цветное изображение головного мозга (O’Neill et al., 2015). Этот метод широко применяется для выявления нейродегенеративных заболеваний.
— Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)
Метод, используемый в ядерной медицине. Он объединяет двумерные изображения в одно трёхмерное.
Этот метод неврологического обследования широко используется при оценке цереброваскулярных заболеваний и у пациентов с подозрением на деменцию и/или черепно-мозговую травму (Pelegrí Martínez, et al., 2017).
— Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ)
Позволяет измерять региональный метаболизм, определяя кислород в кровеносных сосудах головного мозга. Физиологическое объяснение таково: чем активнее нейроны, тем больше кислорода они потребляют, что приводит к снижению его содержания в крови (Keren et al., 2018).
Нейроны посылают сигналы кровеносным сосудам, вызывая расширение сосудов для доставки кислорода. фМРТ отслеживает этот процесс с высокой точностью локализации в структурах мозга.
Этот метод неврологического обследования применяется по-разному; сегодня его используют в когнитивной и аффективной нейронауке как у здоровых людей, так и у людей с нейропатологическим диагнозом (Atenas et al., 2018).
Заключение
В этой статье мы рассказали о развитии и современном состоянии методов неврологического обследования, уделив особое внимание функциональным методам, позволяющим получать данные визуализации, особенно касающиеся когнитивных функций человека в покое и/или, например, при выполнении задания с высокой или низкой нагрузкой.
Кроме того, эти методы позволяют проводить неврологическое обследование как здорового, так и патологически изменённого мозга.
В заключение, методы неврологического обследования — одни из самых современных, инновационных и развивающихся методов нейронауки в Испании и в мире благодаря их применимости и качеству и обоснованности получаемых результатов.
Библиография
Atenas, T. L., Díaz, E. C., Quiroga, J. C., Arancibia, S. U., & Rodríguez, C. C. (2018). Functional magnetic resonance imaging: Basic principles and application in the neurosciences. Radiología, 60(5), 368-377. https://doi.org/10.1016/j.rxeng.2018.04.001
Bestmann, S., & Krakauer, J. W. (2015). The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental brain research, 233, 679-689. https://doi.org/10.1007/s00221-014-4183-7
Förster, J., Koivisto, M., & Revonsuo, A. (2020). ERP and MEG correlates of visual consciousness: The second decade. Consciousness and cognition, 80, 102917. https://doi.org/10.1016/j.concog.2020.102917
Fuller, G. (2020). Exploración neurológica fácil. Elsevier Health Sciences.
González, N. C., & López, J. A. T. (2013). Manual para la exploración neurológica y las funciones cerebrales superiores. Manual Moderno.
Humphreys, C. A., Smith, C., & Wardlaw, J. M. (2021). Correlations in post‐mortem imaging‐histopathology studies of sporadic human cerebral small vessel disease: a systematic review. Neuropathology and applied neurobiology, 47(7), 910-930. https://doi.org/10.1111/nan.12737
Keren, H., O’Callaghan, G., Vidal-Ribas, P., Buzzell, G. A., Brotman, M. A., Leibenluft, E., … & Stringaris, A. (2018). Reward processing in depression: a conceptual and meta-analytic review across fMRI and EEG studies. American Journal of Psychiatry, 175(11), 1111-1120. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2018.17101124
Maes, C., Gooijers, J., de Xivry, J. J. O., Swinnen, S. P., & Boisgontier, M. P. (2017). Two hands, one brain, and aging. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 75, 234-256. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.01.052
Marinescu, I. E., Lawlor, P. N., & Kording, K. P. (2018). Quasi-experimental causality in neuroscience and behavioural research. Nature human behaviour, 2(12), 891-898. https://doi.org/10.1038/s41562-018-0466-5
Norcia, A. M., Appelbaum, L. G., Ales, J. M., Cottereau, B. R., & Rossion, B. (2015). The steady-state visual evoked potential in vision research: A review. Journal of vision, 15(6), 4-4. https://doi.org/10.1167/15.6.4
O’Neill, G. C., Barratt, E. L., Hunt, B. A., Tewarie, P. K., & Brookes, M. J. (2015). Measuring electrophysiological connectivity by power envelope correlation: a technical review on MEG methods. Physics in Medicine & Biology, 60(21), R271. 10.1088/0031-9155/60/21/R271
Pelegrí Martínez, L., Kohan, A. A., & Vercher Conejero, J. L. (2017). Optimización de los protocolos y del uso de contrastes en tomografía computarizada de los equipos de tomografía por emisión de positrones. Radiología, 64-74.
Posner, M.I., & Raichle, M.E. (1994). Images of Mind. Scientific American Library.
Vendetti, M. S., Johnson, E. L., Lemos, C. J., & Bunge, S. A. (2015). Hemispheric differences in relational reasoning: novel insights based on an old technique. Frontiers in human neuroscience, 9, 55. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00055
Задание по сопоставлению фонемы с графемой: Детектив букв
Добавить комментарий