Результаты применения функциональной магнитно-резонансной томографии
Результаты применения функциональной магнитно-резонансной томографии в группе здоровых добровольцев
Исследование, выполненное в группе лиц, не имеющих когнитивных расстройств и актуальной церебральной патологии (контрольная группа), позволило определить нормальную картину распределения специфических паттернов активации при реализации стимульного задания на зрительную память.
При визуальном анализе с помощью приложение xjView (SPM8 toolbox), проведенном на основании оценки индивидуальных активационных карт, были выделены зоны, активации в которых встречались у значительного числа пациентов. Наиболее информативным оказалось исследование поясной извилины. Активация этой анатомической области была выявлена у 19 обследованных лиц, что составило 95% наблюдений. При этом наличие активаций в задней части поясной извилины отмечено у 11 испытуемых (55%), передней – 13 (65%), средней – 3 (15%). Двухсторонняя активация поясной извилины обнаружена у 9 человек (45%), правосторонняя – у 6 (30%), а левосторонняя – у 4 (20%). Анатомически это образование входит в состав лимбической системы. Поясная извилина расположена на медиальной поверхности полушарий большого мозга между бороздой мозолистого тела и поясной бороздой. Она огибает мозолистое тело спереди, сверху и сзади. Задняя часть извилины, называемая перешейком(isthmus gyri cinguli) книзу переходит в парагиппокампальную извилину (извилину гиппокампа) – gyrus parahippocampalis (hippocampi). Вместе они получили название сводчатой извилины (gyrus fornicates). Лимбической системе в целом, и поясной извилине в частности, отводится важная роль в организации механизмов памяти и внимания. Подтверждением этому является исследование, в ходе которого было обнаружено возникновение мнестических расстройств у больных с артериовенозными мальформациями, локализованными в области поясной извилины. При этом у ряда пациентов тяжесть имеющихся нарушений достигала уровня корсаковского синдрома.
В послеоперационном периоде отмечена корреляция выраженности нарушений памяти со степенью поражения поясной извилины. Однако зависимости тяжести мнестических расстройств от локализации артеривенозных мальформаций по длине извилины и стороне поражения обнаружено не было (Буклина С.Б., 2000). Также поясная извилина рассматривается в качестве важнейшего компонента одного из фронто-стриарных кругов, обеспечивающего формирование мотивации на реализацию запланированного действия, правильного выбора цели как конечного результата выполненного задания (Яхно Н.Н. и соавт., 2011). Большое значение придается ее участию в осуществлении вегетативных функций, в процессах эмоционального реагирования, лежащих в основе формирования поведения. Кроме того, поясной извилине отводится роль связующего образования, участвующего в организации адекватного взаимодействия между различными структурами головного мозга, в пользу чего говорит наличие у нее значительного количества афферентных и эфферентных связей (Дуус П., 1996; McFarland N.R., Harber S.N., 2000). Совокупностью достаточно большого разнообразия функций и объясняется, на наш взгляд, высокая степень активации поясной извилины, установленная в исследовании. Весьма важным, является обнаружение активации в области формации гиппокампа – парагиппокампа, которая отмечалась у 14 испытуемых (70%). При этом левосторонняя активация наблюдалась в большинстве случаев – у 8 человек (40%). Двухсторонняя активация выявлена в 2 случаях (10%), правосторонняя – у 4 человек (20%). Гиппокамп также традиционно относится климбической системе. На сегодняшний день исследования, проведенные в области нейрофизиологии, указывают на неоспоримое участие гиппокампа в механизмах формирования памяти. Он также имеет многочисленные и весьма сложноорганизованные связи с различными структурами головного мозга, при активном взаимодействии с которыми и осуществляется организация мнестических процессов (Левин О.С., 2010). При этом гиппокампу отводиться роль в формировании новых воспоминаний о пережитых событиях, а также консолидации следа памяти, что позволяет переносить полученную информацию из кратковременной в долговременную память.
Кроме того, имеются данные об участие гиппокампа в организации так называемой пространственной памяти, за счет которой человек может ориентироваться в окружающей обстановке, находить дорогу к ранее посещенному объекту (Апчел В.Я., Цыган В.Н., 2004; VanElzakker M. et al., 2008).В лобной доле была выявлена активация в области 6 поля Бродмана. Оно локализовано во фронтальной коре в области верхней лобной извилины кпереди от первичной моторной коры. В целом активация 6 поля Бродмана наблюдалась у 17 испытуемых (85%). Наиболее часто отмечалась симметричная двухсторонняя активация 6 поля Бродмана – у 9 человек (45%). Односторонняя активация наблюдалась реже, при этом только справа она обнаружена у 5 испытуемых (25%), только слева – у 3 (15%). Данное поле традиционно рассматривается как вторичное, в пределах которого выделяют моторную и премоторную зоны. Последняя получает афферентную информацию от зрительных центров. Считается, что 6 поле Бродмана принимает активное участие в организации сложных двигательных актов, запрограммированных действий, направленных на выполнение заданий по инструкции при формировании реакции выбора (Андреева Н.Г., 2005). В нашем исследовании в качестве такого действия выступал дифференцированный выбор нажатия определенной клавиши контрольного устройства при формировании решения «правильная – неправильная» картинка во время демонстрации стимульного материала.
В теменной доле у 16 человек (80%) наблюдалась активация в 40 поле Бродмана. Анатомически это поле расположено в области надкраевой извилины нижней теменной дольки. При этом, установлено значительное преобладание активации слева – в 11 случаях (55%). Двухсторонняя активация обнаружена только у 2 человек (10%), правосторонняя – у 3 человек (15%). С позиций современной функциональной нейроанатомии этому полю отводится роль третичного интегративного центра, функцией которого является организация процессов комплексного анализа поступающей информации, в частности зрительной модальности с выделением главного из общего потока данных (Stoeckel C., 2009).
В данном случае на основании визуальных особенностей демонстрируемых картинок обследуемый должен был правильно «угадать» уже показанные ему образы и «отвергнуть» незнакомые.Весьма значимым было наличие активаций в височной области, соответствовавших 21, 37 и 38 полям Бродмана (BA 21, 37, 38). 21 поле Бродмана расположено в средней височной извилине, 38 – в верхней височной извилине, а 37 – в веретенообразной извилине. Общая активация этих полей отмечена у 16 человек (80%). Наиболее часто наблюдалась активация с двух сторон – в 8 случаях (40%). Правосторонняя активация отмечена у 3 испытуемых (15%), левосторонняя – у 5 (25%). Распределение активаций по отдельным полям выглядело следующим образом: в области 38 поля Бродмана – у 12 испытуемых (60%), в области 21 и 37 полей – у 10 обследованных лиц (50%). На основании особенностей строения и функциональных связей эти поля объединяются в качестве единого интегративного центра, одной из функций которого является восприятие поступающих сложных стимулов зрительной модальности и проведение комплексного анализа полученной информации. Установлено, что при БА в 38 поле Бродмана уже на ранних стадиях выявляются участки нейродегенерации (Ding S.L. et al., 2009). В качестве зрительных стимулов в исследовании выступали демонстрируемые картинки. Анализ поступающей информации заключался как в непосредственном узнавании показанных образов на основе сохраненных в долговременной памяти энграмм, так и определении
«правильности» предъявления в периоде «активность» по сравнению с периодом
«фон» в соответствии с инструкцией к заданию (Таблица 5.1).
Таблица 5.1 Распределение активаций в контрольной группе при визуальном анализе с
помощью приложения xjView
| Локализация активаций | Распределение активаций | Координаты областей активации в соответствии со стандартизованным мозговым атласом MNI (x, y, z) | |
| абс. кол-во | % | ||
| Поясная извилина | 19 | 95 | П:2,0/44,9/8,4; Л:2,6/33,6/21,2 |
| Передний отдел | 13 | 65 | |
| Средний отдел | 3 | 15 | П:0,6/–12,9/46,7; Л:–1,9/2,5/39,1 |
| Задний отдел | 11 | 55 | П:7,1/42,4/26,3; Л:–3,2/45,9/25,0 |
| Двухсторонняя | 9 | 45 | |
| Правосторонняя | 6 | 30 | |
| Левосторонняя | 4 | 20 | |
| Гиппокамп/ | 14 | 70 | П:30,8/–16,7/–18,3; |
| парагиппокамп | |||
| Двухсторонняя | 2 | 10 | |
| Правосторонняя | 4 | 20 | |
| Левосторонняя | 8 | 40 | Л:–30,8/–21,9/–14,5 |
| 6 поле Бродмана | 17 | 85 | П:37,2/–6,4/58,2; |
| Двухсторонняя | 9 | 45 | |
| Правосторонняя | 5 | 25 | |
| Левосторонняя | 3 | 15 | Л:–29,9/–12,86/58,0; |
| 40 поле Бродмана Двухсторонняя Правосторонняя Левосторонняя | 16 2 3 11 | 80 10 15 55 | П:47,8/–38,5/58,2; Л:–32,1/–44,0/58,2 |
| Третичное височное поле 21 поле Бродмана правая / левая 37 поле Бродмана правая / левая 38 поле Бродмана правая / левая Двухсторонняя Правосторонняя Левосторонняя | 16 10 10 12 8 3 5 | 80 50 50 60 40 15 25 | П:63,1/–14,2/–13,2; L:–62,9/–25,7/ –13,2 Л:56,5/–43,7/–22,2; Л:–29,9/–46,3/–14,1 П:55,3/14,1/–22,3; Л:–50,1/16,7/–13,2 |
Примечание: П – правая сторона, Л – левая сторона.
На Рисунке 5.1 в качестве примера представлено 6 поле Бродмана с наличием в ней области активации.
А
Б
Рисунок 5.1. фМРТ: активация поля Бродмана: А – перекрест координаторных линий показывает область активации (указано стрелками); Б – изображена проекция 6 поля Бродмана на поверхность головного мозга.
Необходимо отметить, что оценка результатов фМРТ по визуальному анализу, к сожалению, не является исчерпывающей и окончательной. С одной стороны в ходе такого анализа приходится вручную находить активации в зонах интереса, а с другой стороны сам выбор этих зон основан только на определении общего количества в них активаций, без учета статистической значимости. Поэтому следующим этапом было проведение группового анализа с использованием блока статистической обработки данных программы SPM8. При этом были выявлены значимые активации в анатомических областях в периоде
«активность» по сравнению с «фоновым» периодом. Так для группы контроля характерным оказалось наличие достоверных активаций в области левой срединной лобной извилины (здесь и далее применяется анатомическая номенклатура стандартизованного мозгового атласа MNI, принятая в SPM), правой средней лобной извилины, правого предклинья, левого 37 поля Бродмана, соответствующего веретенообразной извилине, правой и левой верхней височной извилины, переднем и заднем отделах поясной извилины справа, а также в базальных ганглиях – правой ограде и медиальном бледном шаре. Обращает на себя внимание определенное несовпадение результатов визуального и группового статистического анализа. Данные группового анализа представлены в Таблице 5.2.
Таблица 5.2 Групповой анализ данных фМРТ контрольной группы с использованием
программного обеспечения SPM8
| Область | Анатомическая зона | Точные координаты областей активации в соответствии со стандартизованным мозговым атласом MNI (x, y, z) |
| Лобная доля | Медиальная извилина (Л) Средняя извилина (П) | -10/-8/60 46/20/42 |
| Теменная доля | Предклинье (П) | 8/-68/40 |
| Височная доля | 37 поле Бродмана (Л) | -24/-46/-14 |
| Верхняя извилина (П) | 54/14/-12 | |
| Верхняя извилина (Л) | -50/-2/0 | |
| Поясная | Передняя часть (П) | 12/38/10 |
| извилина | Задняя часть (П) | 10/-30/28 |
| Базальные ганглии | Ограда (П) Медиальный бледный шар (П) | 30/18/0 12/-2/-2 |
Примечания: Уровни статистической значимости различий активаций в
зонах, указанных в таблице: puncorr
Еще по теме Результаты применения функциональной магнитно-резонансной томографии:
- ОГЛАВЛЕНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- Использование функциональной магнитно-резонансной томографии в современнойклинической практике
- Методика проведения функциональной магнитно-резонансной томографии
- Методика проведения протонной магнитно-резонансной спектроскопии
- Результаты применения функциональной магнитно-резонансной томографии
- Результаты применения функциональной магнитно-резонансной томографии у больных с посттравматическими когнитивными нарушениями, перенесших повторную легкую и тяжелую черепно-мозговую травму
- Глава 7. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Лучевая диагностика
- Результаты и обсуждение
- Перспективы применения лентивирусной трансдукции клеток мозга для доставки генов нейротрофинов в область «полутени» ишемического очага