автореферат и диссертация по психологии 19.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Осцилляторные системы мозга и индивидуальная вариабельность оборонительного рефлекса сердца у человека

Автореферат диссертации по теме "Осцилляторные системы мозга и индивидуальная вариабельность оборонительного рефлекса сердца у человека"

На правах рукописи

БРАК ИВАН ВИКТОРОВИЧ

ОСЦИЛЛЯТОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОЗГА И ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ ОБОРОНИТЕЛЬНОГО РЕФЛЕКСА СЕРДЦА У

ЧЕЛОВЕКА

19.00.02. - психофизиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

г \ ОЕВ 2013

Новосибирск - 2013

005049935

Работа выполнена в лаборатории психофизиологии, ФГБУ "НИИ физиологии" СО РАМН, г. Новосибирск.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Николаева Елена Ивановна

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Томск

Защита диссертации состоится "06" марта 2013 г. в "10" часов на заседании диссертационного совета Д 001.014.01 в ФГБУ "НИИ физиологии" СО РАМН (630117, г. Новосибирск, ул. акад. Тимакова, 4, тел. (383)-334-89-61, e-mail: dissovet@physiol.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ "НИИ физиологии" СО РАМН.

Автореферат разослан "04 " февраля 2013 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 001.014.01

академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Афтанас Любомир Иванович

доктор биологических наук

Гилинский Михаил Абрамович

кандидат биологических наук

И.И. Бузуева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы.

Стресс-реактивность артериального давления (АД) является одной из центральных мер в кардиоваскулярной психофизиологии, а ее аномально высокие значения являются одним из важнейших клинических симптомов такого распространенного психосоматического заболевания, как артериальная гипертония (АГ) (для обзора см. Herd, 1991; Jennings, Zanstra, 2009; Jennings, Heim, 2012). Реакции в виде сильных подъемов АД на аверсивный раздражитель происходят в результате системных изменений активности симпатического и парасимпатического звеньев нервной системы, изменяющих, среди прочих гемодинамических показателей, сердечный выброс и общее периферическое сопротивление сосудов. Это способствует шунтированию крови из внутренних органов к большим мышечным группам для обеспечения метаболической поддержки адаптивного поведения (например, реакций "борьба-бегство") (Cannon, 1928, 1932; Obrist, 1981; Sapolsky et al., 2000; McEwen, 2007; McEwen, Gianaros, 2010). Однако, в условиях частых повторов, со временем, физиологические траты усиливаются, поэтому чрезмерная кардиоваскулярная реактивность на острые стрессоры ускоряет неадаптивный "износ" ("wear and tear") мозга и соматических систем, подрывая устойчивость к стрессу и здоровье (McEven, Gianaros, 2010). Вопрос о вкладе вызванных стрессором чрезмерных по амплитуде и/или длительности подъемов АД в риск возникновения АГ и ИБС активно обсуждается в литературе. Данные мета-анализа проспективных когортных исследований свидетельствуют о том, что индивидуальная склонность к чрезмерным реакциям АД, превышающим запросы эмоции или стрессора, предсказывает ускоренное развитие атеросклероза, когнитивного дефицита, АГ и других предшественников ИБС, а также вероятность возникновения инфарктов миокарда и мозговых инсультов (Schwartz et al., 2003; Treiber et al., 2003; Brotman et al., 2007; Brown et al., 2009; Chida, Steptoe, 2010).

В традиционных подходах к изучению стресс-реактивности и риска возникновения АГ и ИБС главное внимание акцентируется на периферических индикаторах реактивности (изменения АД, вариабельности ритма сердца и пр.) и их ассоциациях с будущими заболеваниями. Однако, нейробиологиче-ские механизмы взаимодействий в системе "мозг-тело-сознание", сопрягающие обработку острых стрессоров в ЦНС с периферическими проявлениями кардиоваскулярных реакций и связанные с риском развития АГ и ИБС, до настоящего времени остаются в большой степени неизученными (Soufer et al., 2002; Lovallo, Gerin, 2003; Lane et al., 2009a,b; Lovallo, 2011). Между тем, сведения о механизмах нейровисцеральной интеграции и их нарушениях необходимы для развития ориентированных на функции мозга стратегий стратификации риска возникновения, профилактики и терапии АГ и ИБС (McEwen, Gianaros, 2010; Lovallo, 2011).

Новое направление в решении данной проблемы - анализ сопряжения активности двух базовых мотивационных систем мозга - аверсив-

ной/оборонительной и положительного подкрепления, инициирующих каскады когнитивных, эмоциональных, висцеральных и моторных реакций, с центральными механизмами регуляции кардиоваскулярной реактивности (Lang, Bradley, 2009). Сердечно-сосудистая система является одним из ведущих эффекторов мотивационной активности, а характер облигатных "подстроек" гемодинамики к выбранным программам адаптивного поведения определяется работой механизмов нейровисцеральной интеграции, эффективность которых варьирует в широком диапазоне в норме и нарушается при АГ и ИБС (Thayer, Lane, 2007, 2009; Thayer et al„ 2012).

Настоящее исследование посвящено изучению индивидуальной вариабельности механизмов сопряжения осцилляторной активности головного мозга и кардиоваскулярной стресс-реактивности в условиях оборонительного реагирования у здорового человека. Страх и тревога являются важнейшими эмоциональными состояниями, связанными с выживанием. Эти эмоции, вызванные сигналами угрозы, неразрывно связаны с активностью аверсив-ной/оборонительной мотивационной системы, которая с помощью реакций обездвиженности или активной обороны, готовит организм к конфронтации с угрозой (Lang, Bradley, 2009). Периферическая оценка реактивности этой системы основывается на психофизиологическом тесте кардиоваскулярной реактивности, в котором предъявление неожиданного дискретного аверсив-ного раздражителя вызывает специфический комплекс гемодинамических изменений (прежде всего, ритма сердца и артериального давления), именуемый как "оборонительный рефлекс сердца" ("cardiac defense response") - ОРС (Vila et al., 1992, 2007). ОРС представляет собой реактивный гемодинамиче-ский профиль длительностью около 80 — 90 с, который включает коротко-, и длинно-латентный комплексы увеличения/снижения ЧСС и АД по отношению к исходному уровню. Выраженная индивидуальная вариабельность, отражающаяся, главным образом, в наличии или отсутствии комплекса длинно-латентного увеличения ЧСС и АД, является одной из наиболее ярких особенностей этой оборонительной реакции (Vila et al., 2007). Феномен длинно-латентного увеличения ЧСС и АД представляет потенциальный клинический интерес, поскольку является индикатором повышенной активности центральных механизмов кардиоваскулярной реактивности, связанных с активацией аверсивной мотивационной системы, сопутствующей мобилизацией ресурсов и программ оборонительного копинга (Turpin et al., 1999; Vila et al., 2007). В то же время устойчивая во времени повышенная активация мотивационной оборонительной системы у здоровых может служить "эффективным" патогенетическим механизмом повышения и удержания АД на уровне аномальных значений с последующим развитием АГ и ИБС (напр., Newton, 2009; Sgoifo et al., 2005; Chida, Steptoe, 2010; Jennings, Heim, 2012).

К настоящему времени в мировой литературе не представлены данные об участии осцилляторной активности ЭЭГ в нейробиологических механизмах центральной регуляции кардиоваскулярной реактивности в ОРС. В данной связи настоящее исследование характеризуется двумя важными отличитель-

ными особенностями. С одной стороны, в качестве индикатора мозговой активности, сопутствующей динамике ОРС, исследовали осцилляторную активность ЭЭГ, которая с достаточной адекватностью может отражать вовлечение мозговых специализированных систем в механизмы эмоциональной активации и нейровисцеральной интеграции.

Осцилляторная активность мозга, формирующая ЭЭГ, с помощью избирательно распределенных нейрональных дельта-, тета-, альфа-, бета- и гамма-сетей, управляет наиболее общими передаточными функциями мозга. Согласно принципу суперпозиции осцилляций в частотных диапазонах ЭЭГ, интегративные функции мозга формируются в результате комбинированного действия множественных осцилляторов. В результате избирательная активация распределенных осцилляторных систем, суперпозиция осцилляций и распределенная кооперация между мозговыми структурами/нейрональными ансамблями обеспечивают механизм "суперсвязывания" ("superbinding") как основу широкомасштабной когнитивно-эмоциональной активации и нейровисцеральной интеграции (для обзоров см. Basar, Guntekin, 2007, 2009; Basar, 2008,2012; Knyazev, 2007, 2012).

Важной отличительной особенностью и принципиальным методическим преимуществом работы стала регистрация осцилляторной активности ЭЭГ высокого пространственного разрешения (64 канала) одновременно с непрерывным ("по-ударным" - "beat by beat") мониторингом гемодинамических показателей с помощью технологии Finapres®.

Цель и задачи исследования:

Целью исследования явился психофизиологический анализ участия осцилляторных систем мозга в индивидуальной вариабельности кардиоваску-лярной стресс-реактивности в оборонительном рефлексе сердца у человека

Были сформулированы следующие задачи:

1. В ОРС у здоровых оценить общие закономерности динамики вызванных изменений мощности ЭЭГ (ВД/ВС), КГР и кардиоваскулярной реактивности (АД, ЧСС, УО, ОПСС).

2. На основе индивидуальных профилей динамики кардиоваскулярной реактивности в ОРС сформировать группы индивидов с высокой и низкой стресс-реактивностью АД, провести сравнительный анализ психометрических, антропометрических и психофизиологических показателей в состоянии покоя у испытуемых выделенных групп.

3. По данным анализа синхронно регистрируемых вызванных изменений мощности ЭЭГ (ВД/ВС) и кардиоваскулярной реактивности установить особенности вовлечения осцилляторных систем мозга в центральные механизмы контроля индивидуальной вариабельности ОРС у здоровых.

4. Выявить особенности вовлечения осцилляторных систем мозга в центральные механизмы контроля кардиоваскулярной стресс-реактивности у пациентов с артериальной гипертонией.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ динамики вызванных изменений мощности ЭЭГ (ВД/ВС) свидетельствует о топографической и временной специфичности вовлечения низко-, средне- и высокочастотных диапазонов в реализацию ОРС. Процесс угашения ОРС отражается в уменьшении, по данным кардиоваскулярных и нейровегетативных оценок, магнитуды коротко- и длинно-латентной реактивности АД, ЧСС, УО и ОПСС, частоты и амплитуды КГР, а по данным ЭЭГ — количества вовлеченных осцилляторов (диапазонов), магнитуды, длительности и топографической распространённости вызванных изменений мощности.

2. Комплекс длинно-латентных изменений (подъем АД) в ОРС является психофизиологическим эндофенотипическим индикатором повышенной активности оборонительной мотивационной системы у здорового человека. Индивиды с наличием данного комплекса типологически характеризуются повышенной склонностью к выражению гнева, прогрессивным ростом АД в период ожидания аверсивного раздражителя, а также увеличенной коротко-латентной кардиоваскулярной реактивностью ОРС.

3. Установлено дифференцированное участие осцилляторных систем мозга в механизмах центрального контроля кардиоваскулярной стресс-реактивности ОРС: тета-2 (6-8 Гц) осцилляторы лобно-центральных отделов коры вовлекаются в центральные симпатотонические механизмы масштабирования магнитуды гемодинамических изменений, а альфа-2 (10-12 Гц) осцилляторы медиальных отделов центрально-теменной коры - в механизмы нисходящего ("1ор-с1ош1") контроля длинно-латентного комплекса ОРС.

4. По сравнению со здоровыми, у пациентов с АГ ОРС характеризуется повышенной длинно-латентной реактивностью АД и дефицитом ВС альфа-2 активности (10-12 Гц) ЭЭГ в медиальных отделах центральной и центрально-теменной коры обоих полушарий мозга в этот же период реакции.

Научная новизна исследования.

Впервые установлено, что высоко-реактивные индивиды с наличием длиннолатентной компоненты АД в ОРС, характеризуются повышенной реактивностью САД и ДАД в пред- и пост-стимульный периоды ОРС.

Впервые исследована динамика ЭЭГ, сопутствующая ОРС. Установлено, что в период коротко-латентных изменений кардиовегетативной функции и АД преобладают явления ВД в тета-, альфа- и бета- диапазонах в сочетании с ВС в гамма-диапазоне. На более поздних фазах ОРС, в период длинно-латентных изменений гемодинамики, ВД трансформируется в тета, альфа- и бета ВС.

Впервые установлены значимые сопряжения динамики ВД/ВС в тета-2 и альфа-2 диапазонах ЭЭГ с коротко- и длинно-латентными компонентами кардиоваскулярной реактивности в ОРС. Установлены ассоциации повышенной длинно-латентной реактивности АД в ОРС с ослабленной реакцией вызванной синхронизации в высокочастотном альфа (10-12 Гц) диапазоне ЭЭГ.

Обнаружено сходство изменений осцилляторной динамики ЭЭГ у здоровых индивидов с повышенной стресс-реактивностью АД и больных АГ.

Полученные данные впервые позволили рассмотреть осцилляторные системы мозга в качестве возможного нейробиологического механизма индивидуальной настройки взаимодействий в системе "мозг-тело", сопрягающего эффекты острых стрессоров в ЦНС с манифестацией индивидуальной кар-диоваскулярной стресс-реактивности в норме и при АГ.

Теоретическое и научно-практическое значение работы.

Результаты настоящего исследования и разработанные методы внедрены в практику клиники ФГБУ НИИ физиологии СО РАМН, лекционные курсы медицинского факультета и факультета естественных наук, кафедр психологии и психофизиологии Новосибирского государственного педагогического университета. В настоящее время готовится технология оценки риска возникновения АГ у здоровых, основанная на результатах изучения ОРС в данном исследовании.

Апробация работы.

Материалы диссертации были доложены в виде устных докладов на: XX съезде Российского физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); IV Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); Всемирном конгрессе "14th World Congress of Psychophysiology, The Olympics of the Brain" (Санкт-Петербург, 2008); XXI Всероссийском съезде физиологов (Калуга, 2010); Всероссийских Павловских чтениях (г. Рязань, 2011 г.); 3-м Съезде физиологов СНГ (г. Ялта, Украина, 2011). Этапы настоящего исследования были поддержаны следующими грантами: РФФИ "Динамика корти-ко-висцеральных взаимоотношений в условиях конфронтации с аверсивными воздействиями: модулирующие влияния индивидуальных различий в активности систем положительного и отрицательного подкрепления", проект № 06-04-49627а; РГНФ "Психофизиологический анализ индивидуальных стратегий неосознаваемого восприятия социальных сигналов угрозы" № 09-06-00458а.

Объем и структура диссертации.

Содержание диссертации изложено на 146 страницах печатного текста. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования и условий постановки экспериментов, главы результатов собственных исследований обсуждения, выводов, указателя цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 22 рисунками. Библиографический список включает И отечественных и 217 зарубежных источников.

Личный вклад автора.

Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Испытуемые. В исследовании приняли участие 39 здоровых испытуемых и группа больных с впервые выявленной некорригированной артериаль-

ной гипертонией (АГ, п=17). Все - мужчины, правши, с нормальным или скорректированным до нормального зрением и отсутствием в анамнезе сердечно-сосудистых и психических заболеваний. Средний возраст здоровых испытуемых составил М=28.10 лет (1SD=8,64). Накануне исследования у каждого испытуемого оценивали рост, вес, индекс массы тела (ИМТ). Психометрическое тестирование. У каждого испытуемого с помощью опросников оценивали уровни личностной тревожности (STAI; Ханин 1989, Spielberger 1983а), депрессивности (BDI; Beck et al., 1988), алекситимии (TAS; Tailor et al., 1985; Ерасько, Исурина, 1994), агрессивности (STAXI; Spielberger et al., 1983b), экстраверсии, нейротизма, психотизма, социальной желательности (EPQ, Hanin et al., 1991), социальной желательности (СМ), преобладания положительных или отрицательных эмоций (PANAS-trait), а также активности систем активации и торможения поведения (BIS/BAS: Carver and White, 1994). Общая процедура исследования: 1) измерение офисного АД согласно принятым стандартам; 2) Заполнение анкет и опросников, ознакомление с процедурой; 3) наложение физиологических сенсоров и микроманжетки; 4) адаптация испытуемого к процедуре в течение 15 мин.; 5) Регистрация состояния физиологического покоя; 8) процедура исследования в рамках экспериментальной модели. Оборонительный рефлекс сердца (ОРС). ОРС вызывали с помощью предъявления 3-х (SI, S2 и S3) последовательных интенсивных звуковых стимулов (белый шум 115 дБ, длительность 1000 мс, мгновенное нарастание и падение фронтов) с фиксированным меж-стимульным интервалом 110 с. Регистрация ЭЭГ и нейровегетативных показателей. ЭЭГ (62 канала, полоса пропускания 0,3—120,0 Гц, 6 дБ, >12 дБ/октаву, частота дискретизации 1000 Гц) регистрировали монополярно с помощью программы BrainProduct Acquisition 1.1 и многоканального усилителя QuickAmp (BrainProducts GmBh) и модифицированной 64-канальной шапочки со встроенными Ag/AgCl электродами (QuikCap, NeuroSoft, Inc.). Референтный электрод располагался на кончике носа, заземляющий — в центре лба. Поддерживалось сопротивление < 5 kfi. Для контроля глазодвигательных артефактов регистрировались вертикальная и горизонтальная элек-троокулограммы (ЭОГ). Под визуальным контролем и с помощью метода анализа независимых компонент (Independent Components Analysis, ICA) проводилась коррекция глазодвигательных, миографических и других артефактов. Спектры мощности и показатели вызванной синхрониза-ции/десинхронизации ЭЭГ (ВД/ВС) рассчитывали в дельта (2-4 Гц), тета-1 (4-6 Гц), тета-2 (6-8 Гц), альфа-1 (8-10 Гц), альфа-2 (10-12 Гц), альфа-3 (12-14 Гц), бета-1 (14-20 Гц), бета-2 (20-30 Гц) и гамма (30-45 Гц) диапазонах. Значения спектральных плотностей и ВД/ВС, полученные для отдельных отведений, были усреднены в пределах 24-х топографических зон, сформировав три фактора - Каудальность (КАУД 6: лобные - F, лобно-центральные - FC, центральные - С, центрально-теменные - CP, теменные - Р, теменно-затылочные - РО), Сагиттальность (САГ 2: Медиальные, Латеральные), Лате-

ральность (ПШ 2: Левое полушарие, Правое полушарие). Кожно-гальваническую реакцию регистрировали в варианте кожной проводимости (skin conductance response-SCR) в соответствии с принятыми рекомендациями (Vernet-Maury, 1991; Vernet-Maury et al., 1996). Сигналы поступали в Coulbourn S71-22 (Coulbourn Instruments, США), на пациента подавалось напряжение 0.5 В, постоянная времени составляла 5 с. Регистрация, оцифровка и синхронизация во времени осуществлялась с помощью многоканального усилителя QuickAmp (BrainProducts, Германия). Для характеристики кожно-гальванической реакции (КГР) использовали количество и амплитуду (HS) спонтанных реакций в заданном интервале (критерий наличия реакции: амплитуда > 0.02 pS при скорости роста > 0.01 pS/c). Регистрация гемоди-намических показателей с помощью технологии Finapres®. Кардиоваску-лярную реактивность оценивали при помощи системы "поударного" монито-рирования FinometerTM (FMS, Нидерланды). В основе технологии неинва-зивной регистрации артериального давления в пальцевой артерии, лежит метод постоянного объема (volume-clamp method of Penaz), предложенный Penaz в 1967 году (Finapres Medical System BV. 2003). Технология Finometer позволяет зарегистрировать следующие гемодинамические параметры: САД (мм.рт.ст.), ДАД (мм.рт.ст.), СрАД (мм.рт.ст.), ударный объем (УО (мл)), сердечный выброс (СВ (л/мин.)), общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС (мм.рт.ст.хс/мл)). Частота сердечных сокращений (ЧСС (уд/мин) являлась производной от R-R интервала. Для посекундной реконструкции и анализа гемодинамических показателей использовалось программное обеспечение Beatscope v. 1.1.

В соответствии с принятыми стандартами, в качестве основы выделения индивидов с высокой и низкой стресс-реактивностью АД использовали САД [Gianares et al., 2008], а применительно к ОРС - длинно-латентную реактивность САД в интервале 40-80 с. На основании распределения данного показателя, все испытуемые (п=39) были разделены на 2 группы: низкореактивные (НРАД, п=26, средний подъем АД: М=4.19 mmHg, SD=3.99 - группа состояла из 1-го и 2-го процентилей); высокореативные (ВРАД, n=13, М=15.89 mmHg, SD=4.00 - группа включала испытуемых 3-го процентиля).

Статистический анализ полученных данных. Кардиоваскулярные показатели, показатели КГР и ВД/ВС ЭЭГ анализировались с помощью многофакторных дисперсионных анализов (ANOVA) с повторными измерениями. Анализ показателей ВД/ВС ЭЭГ проводился для каждого диапазона 6-факторным ANOVAs по схеме Группа (ГР 2) х ОРС (ОРС 2: ОРС №1, ОРС №3) х Время (BP 4: 1.5-20, 20-50, 50-70, 70-95 с) х Каудальность (КАУД 6: F, FC, С, CP, Р, О) х Полушарие (ПШ 2: левое, правое)хСагиттальность (САГ 2: медиальная и латеральная кора) с повторными измерениями по 5 последним факторам. В случае необходимости проводились модифицированные ANOVAs, коррекция значений уровней статистической достоверности с помощью поправок Гринхауза-Гейссера (G-G, проверка на сферичность модели) и сравнения средних с помощью критерия Стьюдента (двусторонний t-

критерий для независимых или зависимых выборок). Post-hoc анализы проводили с помощью плановых сравнений и теста Tukey.

Анализ сопряжения показателей осцилляторной (мощность и ВС/ВД ЭЭГ в различных частотных диапазонах) и кардиоваскулярной активности проводили с помощью линейной корреляции (Pearson) с контролем выбросов. Значимыми считались различия при р<0,05.

Статистический анализ выполнен в среде лицензионного пакета Statistica для Windows v.10.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Общие закономерности динамики осцилляторной активности ЭЭГ, кардиоваскулярной реактивности и КГР в ОРС у здоровых испытуемых.

ОРС в интервале наблюдения 0 - 90 с представлен профилем последовательно сменяющих друг друга коротко- и длинно-латентных компонент. Для АД профиль характеризуется: коротко-латентным подъемом (II, интервал 6-9 с) и последующим снижением до уровня, ниже исходного (D1, интервал 30-40 с); слабо выраженным длинно-латентным повышением (12) и последующим снижением (D2) до исходного уровня (интервал 40 - 90 с). Реактивность ЧСС представлена сходным, но опережающим по времени динамику АД, профилем. УО демонстрирует двухфазный профиль коротко-латентного снижения (до 10-й с) с последующим повышением, сохраняющимся практически до окончания реакции. Динамика ОПСС отражена в двух последовательных фазах изменений - коротко-латентная вазоконстрикция сменяется фазой отставленной вазодилатации.

По данным ЭЭГ1 установлено, что в предстимульном периоде ОРС №1 ожидание аверсивного стимула приводит к снижению мощности во всех исследованных диапазонах, а предъявление — к более выраженному ее подавлению в диапазонах от тета-1 до бета-1 (ЭУ: F(2, 74) = 84.01; pO.OOl; ПОЛОСА: F(8, 296) = 63.67; pO.OOl; ЭУхПОЛОСА: F(16, 592) = 19.36; р<0.001, все плановые сравнения при р <0.05).

В период коротко-латентных изменений АД и других кардио-вегетативных функций преобладают явления ВД ЭЭГ в передне-центральной (диапазоны от тета-1 до бета-1) и теменно-затылочной (апьфа-1 и альфа-2 полосы) коре в сочетании с доминированием гамма-ВС в теменно-затылочно-височной коре. В период длинно-латентных изменений АД ВД сменяется ВС: в тета-2 - в левом полушарии, в альфа-1 - в передней, а в бета-1- в задней коре билатерально.

Анализ эффектов угашения реакций ВС/ВД ЭЭГ в повторно вызываемых ОРС проводили в 9-ти частотных диапазонах при сравнении ОРС №1 и

1 Специальный АЫОУА спектральной мощности ЭЭГ с факторами Экспериментальное Условие (ЭУ 3: покой, открытые глаза, предстимульный интервал ожидания 81, реакция на в интервале 1.5-20 с)*Полоса (9: дельта, тета-1, тета-2, альфа-1, альфа-2, альфа-3, бета-1, бета-2 и гамма) без учёта топографии (значения спектров мощности в каждом диапазоне усреднены по всем отведениям).

№3. По данным раздельных ANOVA2 для каждого диапазона установлено, что в пяти из них (взаимодействия ОРСхВРЕМЯ: тета2 - F(3, 111) = 5.91, р<0.002; альфа-1 - F(3, 111) = 4.75, р<0.006; альфа-2 - F(3, 111) = 3.45; р<0.033; альфа-3 - F(3, 111) = 2.48; р<0.078; бета-1 - F(3, 111) = 5.85, р<0.002) угашение ОРС сопровождается значимым ослаблением тета-2 - бета-1 ВД ЭЭГ в передней и передне-центральной коре.

По данным гемодинамики и КГР (однофакторные ANOVA с фактором ОРС (3: ОРС №1, №2 и №3), угашение рефлекса отражалось в уменьшении амплитуды коротко- и длинно-латентных изменений АД и ЧСС, а по данным КГР - в уменьшении амплитуды (0-10), амплитуды и частоты (10-40 с) и частоты (40-80 с) этой реакции.

Т.о., в результате проведенного исследования установлено, что:

1. Анализ динамики вызванных изменений мощности ЭЭГ (вызванная десинхронизация и синхронизация - ВД/ВС), сопутствующих ОРС, свидетельствует о вовлечении в реакцию низко, средне- и высокочастотных диапазонов. Коротко-латентные изменения АД сопровождаются ВД в передне-центральной (диапазоны от тета-1 (4-6 Гц) до бета-1 (14-20 Гц)) и теменно-затылочной (альфа-1(8-10 Гц) и альфа-2(10-12 Гц) полосы) коре в сочетании с гамма-ВС в теменно-затылочно-височной коре; в период длинно-латентных изменений АД - ВД переходит в ВС: в тета-2(6-8 Гц) - в левом полушарии, в альфа-1(8-10 Гц) - в передней, а в бета-1(14-20 Гц)- в задней коре билатерально.

2. Процесс угашения ОРС отражается в уменьшении, по данным кар-дио-васкулярных и нейровегетативных оценок, магнитуды коротко- и длинно-латентной реактивности АД, ЧСС, УО и ОПСС, частоты и амплитуды КГР, а по данным ЭЭГ - количества вовлеченных осцилляторов (диапазонов), магнитуды, длительности и топографической распространённости вызванных изменений мощности.

Вовлечение осцилляторных систем мозга в механизмы центральной регуляции индивидуальной вариабельности кардиоваскулярной стресс-реактивности в ОРС в норме.

Согласно данным офисных измерений АД, ИМТ, психометрии и фоновой гемодинамики в состоянии контролируемого покоя, группы различались только по одному показателю - в группе высокореактивных (ВРАД) обнаружена повышенная готовность к генерации гнева.

У ВРАД в пред-стимульный период (-15 до 0 с) ожидания неизбегае-мого аверсивного раздражителя ОРС №1, АД достоверно ниже, чем у низко-рактивных (НРАД). В последующих ОРС (№2 и №3) прессорные эффекты достоверно усиливаются в обеих группах, но прирост АД у ВРАД значимо больше. Кроме того, высокореактивные, в отличие от низкореактивных, де-

2 ANOVA с факторами СТ(2)хПШ (2)*САГИТ (2)*ВРЕМЯ (4:1.5-20,20-50,50-70,70-95 с) хКАУД (6).

монстрируют достоверное увеличение УО и СВ в ОРС №2 и №3, а амплитуды КГР - в ОРС №3.

В пост-стимульные периоды по большинству исследуемых показателей ВРАД также характеризуется достоверно большей кардиоваскулярной реактивностью. Абсолютные максимумы коротко-латентного подъема АД и ЧСС (ОРС №1 и №2), СВ (ОРС №1 и №2), а также максимумы длинно-латентного подъема ЧСС, УО и СВ (интервал 10-40 с) у ВРАД оказались достоверно больше, чем у HP АД. Такая же закономерность наблюдается и в фазу длинно-латентной реактивности АД (ОРС №1 и №3), УО и СВ (ОРС №1). О повышенной нейровегетативной реактивности ВРАД свидетельствует динамика нейровегетативной активности - в интервалах 0-10 с и 10-40 с амплитуда КГР у ВРАД была достоверно выше. В альфа-2 диапазоне пост-стимульной ЭЭГ установлены различия в динамике ВД/ВС между низко- и выскореактивными индивидами. В ОРС №1 группа НРАД характеризовалась проявлениями вызванной синхронизации, а ВРАД - вызванной десинхрони-зации ЭЭГ (ГР: F(l, 37) = 4.39; р<0.043). А по данным взаимодействий (ГРхВРЕМЯхСАГИТ: F(3, 111) = 4.32; р<0.018; ГРхВРЕМЯхКАУДхСАГИТ: F( 15, 555) = 2.76; р<0.037) динамические различия между группами зависели от времени и топографии.

Рис. 1. Динамика распределения мощности ЭЭГ (ВД/ВС) в альфа-2 диапазоне (1) и статистических различий ее изменений между группами НРАД и ВРАД (2) в пост-стимульных интервалах ОРС №1 и №3 (1.5 - 20 с, 20 - 50 с, 50 - 70 с и 70 - 95 с) в ассоциации с групповой динамикой реактивности САД. Черными линиями выделены области статистически достоверных различий при р < 0,05 ^-критерий Стьюдента).

В коротко-латентной фазе (1.5-20 с) ОРС №1 обе группы обнаруживали ВД, в длинно-латентной фазе у НРАД развивалась ВС, а у ВРАД мощность возвращалась к предстимульному уровню. Топографически различия в

время, с а2 ВД/ВС. •

динамике ОРС оказались статистически значимыми в следующих отделах коры левого и правого полушарий мозга: в интервале 20-50 с - в лобных (Р) отделах латеральной коры; в интервале 50-70 с - в лобно-центральных (РС) и центральных (С) зонах медиальной и латеральной коры; в интервале 70 - 95 с - в лобных (Р), лобно-центральных (РС), центральных (С) и центрально-теменных (СР) областях медиальной коры и в лобных и лобно-центральных зонах латеральной коры (все плановые сравнения при р < 0.05).

92 1.5-1 Ос 10-30с 30-50с 50-70С 70-95С 10, РС4: Г=0.550; р=0,001

Рис 2. Статистические карты распределения коэффициентов корреляции ВД/ВС ЭЭГ в тета-2 и альфа-2 диапазонах в 5 пост-стимульных интервалах (1.5 - 10 с, 10 — 30 с, 30 - 50 с, 50 -70 с и 70 - 95 с) с сопутствующей во времени коротко-латентной, длинно-латентной реактивностью ЧСС и АД. Черными линиями выделены области статистически достоверных различий при р < 0.05 (коэффициент корреляции Пирсона). Примеры корреляционных распределений в отведениях РС4 (1,2) и РСг (3) приведены справа.

Примечание: Для интервала ЭЭГ 1.5 - Юси 10-50св корреляции включали реактивность коротко-латентных максимумом и минимумов ЧСС и АД, а для интервала 50 - 95 с -длинно-латентную реактивность ЧСС и АД (усредненную по всему интервалу).

По данным анализа корреляционных сопряжений, в фазу коротко-латентной реактивности в интервале ЭЭГ 1.5 — 50 величина вызванной тета-2 синхронизации в передне-центральной коре положительно коррелирует с реактивностью коротко-латентных максимумов ЧСС и СВ, причем, сила сопряжений и количество вовлекаемых отведений в передне-центральной коре увеличиваются от начала к окончанию интервала (Рис. 2). В этом же интервале ЭЭГ тета-2 ВС отрицательно коррелировала с максимумами коротко-латентного снижения АД (САД - в центрально-теменной, ДАД — в лобно-центральной коре). Во второй половине ОРС для интервала ЭЭГ 50-70 с топография сопряжений тета-2 ВС с усредненными внутри этого интервала показателями реактивности ЧСС и СВ расширялась до центральных и центрально-теменных областей коры обоих полушарий.

Представляют также интерес положительные корреляции тета-2 ВС со временем достижения максимумов коротко-латентного снижения АД, установленные для следующих интервалов ЭЭГ: 1.5-10 с - в лобных, лобно-центральных и медиальных областях коры билатерально; 30-50 с - в лобно-центральной коре преимущественно правого полушария; 50-70 с - в медиальных центрально-теменных отведениях преимущественно левого полушария.

Альфа-2 осцилляторная активность достоверно сопрягалась только с двумя индикаторами кардиоваскулярной реактивности и только в фазу длинно-латентных изменений - показателями САД и УО в постстимульном интервале 40-80 с. Оказалось, что увеличение альфа-2 ВС в лобной коре левого полушария, лобно-центральной, центральной и центрально-теменной коре обоих полушарий (интервал 70-95 с) коррелирует со сниженной реактивностью САД. Увеличение альфа-2 ВС в латеральной коре правого полушария (интервал 50-70 с) либо по всему корковому плану (интервал 70-95 с) коррелирует с уменьшением реактивности УО (Рис. 10).

Таким образом, установлено, что:

1. Высокореактивные индивиды (ВРАД) по сравнению с низкореактивными (НРАД) отличаются достоверно более высокой коротко- и длинно-латентной реактивностью АД во время ОРС, а также повышенной склонностью к выражению гнева ("anger expression") в сочетании с большей реактивностью АД в пред-стимульный период ожидания раздражителя, индуцирующего ОРС.

2. По данным осцилляторной активности ЭЭГ, в альфа-2 (10-12 Гц) диапазоне ЭЭГ установлена различная направленность динамики ВД/ВС: отсутствие длинно-латентного подъема АД у НРАД сопровождалось наличием фазы альфа-2 ВС в медиальных отделах центральной и центрально-теменной коры обоих полушарий мозга; у ВРАД длинно-латентный подъем АД характеризовался отсутствием фазы ВС в этих областях.

3. По данным корреляционного анализа, тета-2 (6-8 Гц) ВС в передне-центральной коре положительно коррелировала с показателями сердечной активности (пиковые значений длинно-латентного ускорения ЧСС и

подъема СВ) и АД (абсолютные минимумы коротко-латентных снижений и их латентности). В альфа-2 полосе усиление ВС в лобной, лобно-центральной и центральной областях медиальной коры значимо коррелировало со сниженной длинно-латентной реактивностью САД и УО сердца.

Особенности осцилляторной активности ЭЭГ и нейровегетатив-ной реактивности в ОРС у больных с АГ.

На личностном уровне пациенты характеризовались повышенными показателями СТП, негативизма, враждебности, чувства вины, обиды. Фоновые значения АД и ОПСС у пациентов были достоверно выше, а по данным спонтанной КГР они значимо не отличались от здоровых.

В состоянии покоя с открытыми глазами взаимодействия с фактором Группы (ГР X КАУД X САГ) были получены в дельта (F(5,170) = 3.73; р<0.0152) и тета1 (F(5,170) = 4.29; р<0.0093) диапазонах. Больные АГ характеризовались снижением мощности относительно контрольных испытуемых (КИ) в медиальных лобных и лобно-центральных (дельта) и лобно-центральных (тета-1) областях коры обоих полушарий мозга. При закрытых глазах достоверные межгрупповые различия обнаружены не были.

В пред-стимульный период ожидания неизбегаемого аверсивного раздражителя, реализующего ОРС, на фоне достоверно более высоких фоновых показателей, демонстрируют повышенную реактивность АД. Об этом свидетельствуют данные общего ANO VA, а также взаимодействие ГРхОРС и эффекты фактора ОРС в раздельных ANOVA для группы АГ: САД: F(2,36)=20, 67, р < 0.001; ДАД: F(2,36)=13,38, pO.OOl). ОПСС также было достоверно выше у пациентов (фактор ГР). В пост-стимульный период ОРС пациенты также характеризовались достоверно большей реактивностью коротко-латентной и длинно-латентной реактивности АД - соответственно, абсолютные максимумы коротко-латентного САД (F(l, 34) = 8.18, р<0.007 и СрАД - F(l, 34) = 7.09, р<0.012) и усредненные в интервале 40-80 с значения длинно-латентного подъемов САД и ДАД (взаимодействие ГРхОРС).

Среди всех исследованных, только в альфа-2 диапазоне ЭЭГ выявлены ассоциации осцилляторной динамики с повышенной длинно-латентной реактивностью АД у больных (Рис. 3).

В ОРС №1, ЭЭГ здоровых характеризовалась явлениями ВС, а у пациентов - ВД ЭЭГ (ГР: F(l, 37) = 4.39; р<0.043). А взаимодействия ГРхВРЕМЯ (F(3,102) = 4.02; р<0.034; ГРхВРЕМЯхСАГИТ: F(3,102) = 5.33; р<0.008; ГРхВРЕМЯхКАУДхСАГИТ: F(15, 510) = 3.39; р<0.020) ясно указывают на различную динамику осцилляторной в группах здоровых и больных: в коротко-латентной фазе ОРС (1.5-20 с) обе группы обнаруживали ВД, в длинно-латентной - у здоровых развивалась ВС, а у больных значения мощности возвращались к предстимульному уровню. Топографически, достоверное увеличение мощности у здоровых наблюдалось в интервале 50-70 с в медиальных центральных и центрально-теменных, а также в латеральных цен-

трально-теменных, центральных и теменных областях коры (ГР: F(l,34) = 4.59; р<0.040), в интервале 70-95 с (ГРхСАГИТ: F(l, 34) = 6.34; р<0.017; ГРхКАУДхСАГИТ: F(5, 170) = 3.43; р<0.044) - только в медиальных центрально-теменных и теменных областях коры обоих полушарий мозга (Рис.

3).

[~Г| ОРС №1 ОРС №3

1,5-20 с 20-50 с 50-70 с 70-95 с 1.5-20 с 20-50 с 50-70 с 70-95 с

вОб! _ | Р^ 05

6 0 6 0 -0 8.1 6*2™!

Рис. 3. Динамика распределения мощности ЭЭГ (ВД/ВС) в альфа-2 диапазоне (1) и статистических различий ее изменений между группами здоровых (КИ) и пациентов с АГ (2) в пост-стимульных интервалах ОРС №1 и №3 (1.5 - 20 с, 20 - 50 с, 50 - 70 с и 70 - 95 с) в ассоциации с групповой динамикой реактивности САД. Черными линиями выделены области статистически достоверных различий при р < 0,05 ^-критерий Стьюдента).

Т.о., установлено, что:

1. По данным фоновой ЭЭГ, у пациентов с АГ по сравнению со здоровыми наблюдается достоверное снижение дельта (2-4 Гц) и тета-1 (4-6 Гц) мощности в центральной и теменной коре обоих полушарий.

2. В ОРС в альфа-2 диапазоне ЭЭГ установлена различная направленность динамики ВД/ВС у здоровых контрольной группы и пациентов с АГ. ОРС у здоровых характеризовался отсутствием длинно-латентного увеличения АД, и данная фаза рефлекса сопровождалось развитием альфа-2 ВС в медиальных отделах центральной и центрально-теменной коры обоих полушарий мозга. Напротив, в период отчетливо выраженного длинно-латентного подъема АД у больных в этих же областях мозга альфа-2 ВС не развивалась.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Динамика осцилляторной активности ЭЭГ, кардиоваскулярной реактивности и КГР в ОРС в норме.

В концептах когнитивно-эмоциональных процессов, кардиоваску-лярные изменения в ОРС функционально отражают последовательный переход от импульсивной фазы мобилизации внимания, направленного на восприятие угрозы, к рефлексивной фазе мотивационной защиты. В импульсивную фазу коротко-латентный комплекс кардиоваскулярных изменений связан с прерыванием текущей активности, усилением внимания к аверсивному стимулу для оценки потенциала угрозы и ее регистрации, отражая упрощенную и биологически наиболее общую форму тригерного действия эмоции (в данном случае страха) в изменении мотивационного состояния. В рефлексивную фазу длинно-латентный комплекс кардиоваскулярных изменений отражает мобилизацию ресурсов активной обороны и актуализацию реакций дефенсивного копинга, вызванных активацией аверсивной мотивационной системы (см. Ramirez et al., 2005; Vila et al., 2007; Афтанас с соавт., 2008; Frijda, 2010). Наличие комплекса коротко-латентных кардиоваскулярных изменений свидетельствует, что на этапе первичной оценки происходит регистрация мотивационной значимости аверсивного раздражителя. В рефлексивную фазу расширенная когнитивная оценка подтверждает угрозу, и система борьбы/бегства готовится к активной обороне. Это отражается в формировании длинно-латентных комплексов увеличения сердечной активности (рост ЧСС, У О и СВ) и АД, физиологической основой которых является вызванное активацией оборонительной мотивационной системы усиление активности центрального звена симпатической нервной системы наряду с ре-ципрокным ослаблением тормозных вагусных влияний (Marfil et al., 1999; Vila et al., 2007; Delgado et al., 2009; Афтанас с соавт., 2008).

Нами впервые проведен психофизиологический анализ мозговых механизмов ОРС. Хорошо известно, что, наряду с центрами в продолговатом мозге, в вегетососудистую регуляцию вовлекаются вышележащие структуры головного мозга (Lovallo, Gering, 2005). В нашей работе по данным обширной супрессии мощности ЭЭГ в широком диапазоне частот (от тета-2 до бета-1), начальным фазам ОРС сопутствует выраженная неспецифическая центральная активация (Davidson 1990, Aftanas et al., 1996). Во второй половине рефлекса десинхронизация ЭЭГ плавно трансформируясь в тета-2, альфа-1 и бета-1 синхронизацию, отражая, вероятно, последовательную смену фаз компенсаторного снижения бдительности, релаксации и "высвобождения" внимания от стрессора (Афтанас, 2000). Угашение рефлекса отражалось в уменьшении количества вовлеченных частотных диапазонов ЭЭГ и областей коры, магнитуды и длительности вызванных аверсивным раздражителем изменений.

Вовлечение осцилляторных систем мозга в механизмы центральной регуляции индивидуальной вариабельности кардиоваскулярной стресс-реактивности в ОРС в норме.

В результате изучения индивидуальной вариабельности ОРС и его механизмов установлено, что лица, идентифицируемые как высокореактивные по наличию длинно-латентного увеличения АД, характеризуются повышенной кардиоваскулярной реактивностью не только в другие фазы этой оборонительной реакции, но и в периоды ожидания аверсивного раздражителя. В предстимульных интервалах ОРС, изучением которых практически все исследователи неоправданно пренебрегают, все (т.е., низко- и высокореактивные) испытуемые демонстрируют прогрессивное увеличение АД на последующие предъявления раздражители, однако, динамика АД в группах свидетельствует о диспозиционных различиях в восприятии его первого предъявления. По-видимому, в ситуации прагматической неопределенности ожидания первого удара, увеличение АД у НРАД происходит за счет преобладания элементов тревожных опасений, способствующих тонической мобилизации механизмов активного бодрствования и диспозиций активного совладения. Напротив, преобладание эмоции страха и вагусных влияний у BP АД препятствуют увеличению АД в этот период. Однако, после нанесения первого удара, эмоциональный контекст изменяется с фобического на тревожный с сопутствующим усилением симпатической активации, отражающейся в увеличении в последующих интервалах не только АД, но и сердечной (УО, СВ) и нейровегетативной активности (амплитуда КГР) у высокореактивных (Vila et al., 2007).

В ОРС наличие комплекса коротко-латентных кардиоваскулярных изменений у всех исследованных ясно показывает, что на этапе первичной оценки у индивидов обеих групп происходит регистрация мотивационной значимости аверсивного раздражителя. Однако, для высокореактивных его значимость выше - увеличенная амплитуда коротко-латентного подъема АД и ЧСС свидетельствует о большей мобилизации внимания стрессором, ослаблении вагусных, усилении симпатикотонических влияний и вазоко-нстрикторной активности поверхностных сосудов у ВРАД (Marfil et al., 1999; Sanches-Navarro et al., 2006; Афтанас с соавт., 2008). В рефлексивную фазу, у низкореактивных, в результате категоризации раздражителя как не представляющего реальной угрозы, не происходит активации системы борьбы-бегства, что приводит к формированию "упрощенного" ОРС без наличия длинно-латентного увеличения ЧСС/АД (Lazarus, Folkman, 1984; Frijda, 2010). Однако, у высокореактивных расширенная когнитивная оценка не отменяет, а подтверждает угрозу, и система борьбы/бегства готовится к активной обороне. Это отражается в формировании длинно-латентных комплексов увеличения сердечной активности (рост ЧСС, УО и СВ) и АД, физиологической основой которых является вызванное активацией оборонительной мотивационной системы усиление активности центрального звена симпатической нервной системы наряду с реципрокным ослаблением тормозных вагусных влияний (Marfil et al., 1999; Vila et al., 2007; Delgado et al., 2009; Афтанас с соавт., 2008). Манифестация комплекса длинно-латентного ускорения ЧСС/подъема АД в рефлексивную фазу ОРС подразумевает также и наличие

у высокореактивных индивидов вполне определенных когнитивно-эмоциональных стратегий совладения с угрозой (Vila et al., 2007; Афтанас с соавт., 2008). И действительно, у таких индивидов обнаруживаются следующие феномены: усиленное сканирование окружающего пространства на предмет угрозы с преобладанием дефенсивной компоненты над ориентировочной (Sánchez-Navarro et al., 2006; Vila et al., 2007); повышенная склонность к научению страху и формированию резистентности к его угашению (López et al., 2009); повышенная эмоциональная лабильность и негативная эмоциональность в виде тревожного беспокойства (Marfil et al.., 1999; Delgado et al., 2009; для обзора см. Vila et al., 2007). Кроме того, в настоящем исследовании у лиц с длинно-латентной гиперреактивностью АД впервые обнаружена повышенная готовность к генерации гнева как личностная черта, реализующаяся в условиях фрустрации или в качестве реакции на негативную оценку (Eckhardt et al., 1995; Kassinove et al., 1997; Spielberger, Sydeman, 1994). Этот факт хорошо согласуется с идеями важной роли враждебного темперамента в кардиоваскулярной психофизиологии, профилактической и клинической кардиологии, постулирующих, что сочетание враждебных реакций с повышенной кардиоваскулярной реактивностью на когнитивно-эмоциональные стрессоры предсказывают развитие симптомов и негативных исходов АГ и ИБС (Treiber et al., 2003; McEwen, Gianaros, 2010).

По данным вызванной активности ЭЭГ нами установлено вовлечение тета и альфа осцилляторов ЭЭГ в механизмы масштабирования кардиваску-лярной стресс-реактивности. Показано, что усиление вызванной тета-2 синхронизации ЭЭГ в передне-центральной коре во время ОРС коррелирует с увеличением сердечной активности (абсолютные максимумы ускорения ЧСС и увеличения СВ) в длинно-латенную фазу ОРС и коротко-латентным снижением АД (максимумы снижения и время их достижения), в основе которых — рост симпатической активации. Индуцированная стрессором симпатическая активация готовит эффекторы аверсивной мотивационной системы к действию, увеличивая сердечную активность и вызывая вазодилятацию в скелетных мышцах (комплекс длинно-латентного ускорения ЧСС и коротко-латентного снижения АД), в результате чего система борьбы-бегства получает метаболический ресурс, необходимый для активной обороны (Vila et al., 2007). Тета осцилляции ЭЭГ, благодаря происхождению из специализированных структур (префронтальной коры, цингулята и миндалины), участвующих в реализации механизмов кардиоваскулярной реактивности, и функции динамического функционального связывания дистантно расположенных нейрональных ансамблей, можно рассматривать в качестве важного компонента центральных механизмов регуляции ОРС. Можно полагать, что значимые сопряжения тета-2 мощности в передне-центральной коре (т.н. Fm-тета -Mitchell et al., 2008) с показателями сердечной активности и АД свидетельствуют о вовлечении тета осцилляций в центральные механизмы масштабирования кардиоваскулярной реактивности в ОРС, отражающей степень активации аверсивной мотивационной системы и ее реализующего звена — подси-

стемы борьбы-бегства (Vila et al., 2007). Менее вероятной представляется связь тета-2 осцнлляций с механизмами длинно-латентного увеличения и удержания повышенных значений АД, характерного для высокореактивных, поскольку в этот период значимые сопряжения с показателями реактивности АД не обнаруживаются.

Обнаруженные нами межгрупповые отличия осцилляторной динамики в альфа-2 диапазоне ЭЭГ соотносятся с периодом длинно-латентных изменений АД. В данный период подъему АД у высокореактивных сопутствует слабо выраженная альфа-2 десинхронизация. В то же время у низкореактивных, у которых в данный период происходит АД возвращается к исходному уровню, наблюдается альфа-2 синхронизациия в лобной, лобно-центральной, центральной и центрально-теменной коре обоих полушарий. Вовлечение высокочастотной альфа в механизмы центрального контроля длинно-латентных компонентов ОРС подтверждается и данными корреляционного анализа, согласно которым альфа-2 ВС значимо коррелирует со сниженной реактивностью САД и УО сердца, а топографически в сопряжения вовлечены лобные, лобно-центральные и центральные области коры обоих полушарий мозга. Как было отмечено выше, длинно-латентные кардиоваскулярные комплексы ОРС соотносятся с рефлексивным этапом переработки стрессора, включающим его расширенную оценку, переоценку и актуализацию копинговых стратегий (Lazarus, Folkman, 1984; Frijda, 2010). Синхронизация альфа-активности ЭЭГ традиционно рассматривалась как функциональный показатель сниженной скорости переработки информации или "бездействия" ("idling state") подлежащей коры (Pfiirtscheller et al., 1996). Позднее такая точка зрения была пересмотрена и синхронизацию альфа стали связывать с процессами, требующими интернализации ("rejection") или внутренней фокусировки внимания (воображение, креативная активность, обращение к долговременной памяти и пр.) (Ray, Cole, 1985). Наблюдения за периодами альфа синхронизации во время когнитивной деятельности позволили интерпретировать ее как функциональный коррелят механизма избирательного нисходящего ("top-down") контроля, функция которого состоит в торможении когнитивных процессов, напрямую не связанных с текущей когнитивной активностью (напр., Jensen et al., 2002; Cooper et al., 2003; Klimesch et al.,1999, 2007; Sauseng et al., 2005, Fink et al. 2008). Данные сочетанных ЭЭГ-fMRI регистрации свидетельствуют о строго отрицательных корреляционных сопряжениях альфа мощности ЭЭГ и BOLD-активности в лобной и теменной коре (Laufs et al., 2003), хотя в более поздних наблюдениях картина оказалась не столь однозначной (Laufs et al., 2010). Т.о., в настоящее время различают два функциональных аспекта альфа активности: десинхронизацию, имеющую преимущественное отношение к состоянию активации мозга и переработки информации, и синхронизацию, связанную преимущественно с тормозными процессами, состояниями сниженной возбудимости и согласованием во времени процессов переработки информации (Basar, 2012). Можно думать, что у HP АД, в результате переоценки значимости аверсивного стимула

происходит "отмена угрозы" и переход в фоновый режим ненаправленного ассоциативного мышления ("mind-wandering"), сопровождающихся альфа-2 синхронизацией в лобных, центральных и теменных областях коры. Альфа-2 синхронизация может быть также связанна с работой регуляторных механизмов нисходящего ('top-down") контроля, обеспечивающих активное торможение подкорковых образований, контролирующих реализацию ОРС, с целью скорейшего восстановления гемодинамики к исходному состоянию (Sauseng et al., 2005; Klimesch et al., 2007). Напротив, десинхронизация или отсутствие синхронизации альфа-2 активности ЭЭГ в этих же областях коры у ВРАД свидетельствует об актуальности угрозы. В данном случае у индивида сохраняется экстернализация внимания, сканирование окружающего пространства на предмет угрозы, активность механизмов оценки рисков ("risk assessment") и системы борьбы-бегства - активность последней отражается в виде повышенных АД и УО во второй половине ОРС. Ассоциация изменений альфа-2 мощности ЭЭГ с длинно-латентными кардиоваскулярными эффектами ОРС подтверждается достоверными корреляционными взаимоотношениями.

Особенности вовлечения осцилляторных систем мозга в центральные механизмы кардиоваскулярной стресс-реактивности в ОРС у пациентов с АГ.

Важным этапом выполненной работы явился анализ особенностей вовлечения осцилляторных систем мозга в центральные механизмы кардиоваскулярной стресс-реактивности в ОРС у пациентов с впервые выявленной нелеченой АГ.

Структура негативной эмоциональности (увеличенные показатели негативизма, враждебности, чувства вины и обиды) и характер мотивацион-ных тенденций достижения исследованных пациентов свидетельствуют о наличии у них повышенной тонической активированное™ двух мотивацион-ных систем - аверсивной и активации поведения. Это создает условия для потенциации и удержании во времени на повышенных значениях изменений АД, вызванных аверсивными акустическими стимулами, отражая повышенную готовность системы борьбы-бегства к обороне (Marfil et al., 1999; Delgado et al., 2009).

По данным фоновой ЭЭГ у пациентов с АГ наблюдается признаки тонической активированности отражающиеся в достоверном снижении дельта (2-4 Гц) и тета-1 (4-6 Гц) мощности в центральной и теменной коре обоих полушарий. Как показано в ряде работ, посвященным анализу данных соче-танной регистрации ЭЭГ и КГР, а также полисомнографии, такой амплитудно-частотный профиль биоэлектрической активности мозга и его топографические особенности свидетельствуют о повышенной тонической активированности центральных механизмов симпатического звена вегетативной нерйной системы (Charloux et al., 2002;Barry et al., 2007).

Наряду с фоновыми различиями эмоционального, нейрофизиологического и кардиоваскулярного статусов сравниваемых групп, удапость уста-

новить вовлечение осцилляторных систем мозга в патогенетические механизмы нарушения центральной регуляции кардиоваскулярной стресс-реактивности у пациентов с АГ. Комплекс коротко-латентных кардиоваску-лярных изменений ОРС, и его наличие у всех исследованных ясно показывает, что на этапе импульсивной обработки стрессора у контрольных испытуемых и пациентов с АГ успешно происходит регистрация его мотивационной сигнатуры - сигнал воспринимается как важный для выживания. Далее, в группе контроля компонента длинно-латентного увеличения АД практически не формируется. Иная динамика ОРС характерна для пациентов. Увеличенная амплитуда коротко-латентного подъема САД и СрАД указывает на большую мобилизацию внимания стрессором, ослабление вагусных, усиление симпатикотонических влияний и вазоконстрикторной активности периферических сосудов (Marfil et al., 1999; Sanches-Navarro et al., 2006).

По данным нейрофизиологического анализа у пациентов установлены ассоциации активности в высокочастотном в альфа-2 (10-12 Гц) диапазоне ЭЭГ с повышенной реактивностью АД. В период длинно-латентных изменений АД отсутствие его подъема у контрольных испытуемых сопровождалось ослаблением ВД ЭЭГ и ее трансформацией в ВС - увеличение мощности высокочастотной альфа происходило в центральной и центрально-теменной коре обоих полушарий мозга. Напротив, длинно-латентное повышение АД у пациентов характеризовалось отсутствием фазы альфа-2 синхронизации в этих областях коры и возвратом вызванной активности ЭЭГ к пред-стимульному уровню. Можно думать, что у контрольных испытуемых сопутствующая второй половине ОРС альфа-2 синхронизация ЭЭГ в лобных, центральных и теменных областях коры на когнитивном уровне отражает процесс принятия решения об отсутствии опасности, включающий обращение к долговременной памяти, извлечение и актуализацию программ переоценки значимости аверсивного стимула. А на регуляторном - активность механизмов нисходящего ("top-down") контроля, обеспечивающих активное торможение подкорковых образований, контролирующих реализацию ОРС, с целью скорейшего восстановления гемодинамики к исходному состоянию. Отсутствие синхронизации альфа-2 активности ЭЭГ в этих же областях коры у пациентов и высокореактивных индивидов препятствуют актуализации механизма "отмены угрозы", - в этом случае продолжается внимания и сканирование окружающего пространства на предмет угрозы, а подсистема борьбы/бегства обнаруживает готовность к активной обороне, отражающуюся в виде увеличенного АД. А с точки зрения сетевой организации мозговых функций, сохраняющаяся актуальность угрозы у пациентов удлиняет во времени активность не только "сети значимости", но и "сети когнитивного контроля", препятствуя развитию апьфа-2 синхронизации и актуализации "сети режима по умолчанию" и (Sridharan et al., 2008). Т.о., можно предположить, что у пацентов гиперреактивность коротко- и длинно-латентных компонентов АД в ОРС обусловлена со стороны центральной нервной системы ослаблением нисходящего ("top-down") тормозного контроля стресс-реактивности

АД, реализуемого с вовлечением альфа-осцилляторов медиальных отделов центрально-теменной коры обоих полушарий мозга.

В целом по данным выполненного системного исследования можно заключить, что комплекс длинно-латентного ускорения ЧСС/подъема АД у человека, по существу, является психофизиологическим эндофенотипиче-ским индикатором повышенной кардиоваскулярной стресс-реактивности. В работе впервые получены доказательства, позволяющие рассматривать ос-цилляторные системы мозга в качестве нейробиологического механизма индивидуальной настройки взаимодействия в системе "мозг-тело", сопрягающего обработку острых стрессоров в ЦНС с периферическими проявлениями кардиоваскулярных реакций.

ВЫВОДЫ

1. Анализ динамики вызванных изменений мощности ЭЭГ (вызванная десинхронизация и синхронизация - ВД/ВС), сопутствующих ОРС, свидетельствует о вовлечении в реакцию низко-, средне- и высокочастотных диапазонов. Коротко-латентные изменения АД сопровождаются ВД в передне-центральной (диапазоны от тета-1 (4-6 Гц) до бета-1 (14-20 Гц)) и теменно-затылочной (альфа-1(8-10 Гц) и альфа-2(10-12 Гц) полосы) коре в сочетании с гамма-ВС в теменно-затылочно-височной коре; в период длинно-латентных изменений АД ВД переходит в ВС: в тета-2(6-8 Гц) - в левом полушарии, в альфа-1(8-10 Гц) - в передней, а в бета-1(14-20 Гц)- в задней коре билатерально.

2. Процесс угашения ОРС отражается в уменьшении, по данным кардиоваскулярных и нейровегетативных оценок, магнитуды коротко- и длинно-латентной реактивности АД, ЧСС, УО и ОПСС, частоты и амплитуды КГР, а по данным ЭЭГ — количества вовлеченных осцилляторов (диапазонов), магнитуды, длительности и топографической распространённости вызванных изменений мощности.

3. Высокореактивные индивиды (ВРАД) по сравнению с низкореактивными (НРАД) отличаются достоверно более высокой коротко- и длинно-латентной реактивностью АД во время ОРС, а также повышенной склонностью к выражению гнева ("anger expression") в сочетании с большей реактивностью АД в пред-стимульный период ожидания раздражителя, индуцирующего ОРС.

4. По данным осцилляторной активности ЭЭГ, в альфа-2 (10-12 Гц) диапазоне ЭЭГ установлена различная направленность динамики ВД/ВС: отсутствие длинно-латентного подъема АД у НРАД сопровождалось наличием фазы альфа-2 ВС в медиальных отделах центральной и центрально-теменной коры обоих полушарий мозга; у ВРАД длинно-латентный подъем АД характеризовался отсутствием фазы ВС в этих областях.

5. По данным корреляционного анализа, тета-2 (6-8 Гц) ВС в передне-центральной коре положительно коррелировала с показателями сердечной активности (пиковые значений длинно-латентного ускорения

ЧСС и подъема СВ) и АД (абсолютные минимумы коротко-латентных снижений и их латентности). В альфа-2 полосе усиление ВС в лобной, лобно-центральной и центральной областях медиальной коры значимо коррелировало со сниженной длинно-латентной реактивностью САД и УО сердца.

6. По данным фоновой ЭЭГ, у пациентов с АГ по сравнению со здоровыми наблюдается достоверное снижение дельта (2-4 Гц) и тета-1 (4-6 Гц) мощности в центральной и теменной коре обоих полушарий.

7. В ОРС в альфа-2 диапазоне ЭЭГ установлена различная направленность динамики ВД/ВС у здоровых контрольной группы и пациентов с АГ. ОРС у здоровых характеризовался отсутствием длинно-латентного увеличения АД, и данная фаза рефлекса сопровождалось развитием альфа-2 ВС в медиальных отделах центральной и центрально-теменной коры обоих полушарий мозга. Напротив, в период отчетливо выраженного длинно-латентного подъема АД у больных в этих же областях мозга альфа-2 ВС не развивалась.

Список сокращений

АГ — артериальная гипертония АД - артериальное давление

ВД/ВС - вызванная десинхронизация и синхронизация

ВРАД - испытуемые высокореактивные по артериальному давлению

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИМТ - индекс массы тела

КГР - кожно-гальваническая реакция

КИ - контрольные испытуемые

HP АД - испытуемые низкореактивные по артериальному давлению

ОПСС - общее периферическое сопротивление сосудов

ОРС - оборонительный рефлекс сердца

САД - систолическое артериальное давление

СВ - сердечный выброс

СрАД - среднее артериальное давление

СТП - система торможения поведения

УО - ударный объем

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭЭГ - электроэнцефалография

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ В РЕФЕРИРУЕМЫХ ЖУРНАЛАХ ИЗ СПСКА ВАК

1. Брак И.В., Гилинская О.М., Афтанас Л.И., Труфакин В.А., Махнев В.П., Коренек В.В., Сидорова П.В., Тумялис A.B. Индивидуальная динамика сердечно-сосудистой реактивности в процессе реализации

защитного кардиорефлекса в норме и при эссенциальной гипертонии. // Бюллетень СО РАМН. 2007. 125(3). С.88-97.

2. Афтанас Л.И., Брак И.В., Гилинская О.М., Сидорова П.В., Рева Н.В., Махнев В.П. Индивидуальная вариабельность сердечно-сосудистой реактивности при реализации защитного кардиорефлекса у челове-ка//Рос. физиол. журн. 2008. 94. (2). 163-173.

3. Афтанас Л.И., Гилинская О.М., Брак И.В., Павлов C.B., Рева Н.В. Динамика реактивности осцилляторов головного мозга и артериального давления в оборонительном рефлексе сердца у больных с гипертонией // Бюллетень СО РАМН. 2011. 31(6). С. 108-121.

4. Афтанас Л.И., Брак И.В., Махнёв В. П. Нейровисцеральная интеграция в условиях эмоционального реагирования у человека // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, 2012, №2, С. 51-61.

5. Афтанас Л.И., Брак И.В., Рева Н.В., Павлов C.B. Участие осцилля-торных систем мозга в механизмах индивидуальной вариабельности артериального давления в оборонительном рефлексе сердца у человека// Бюллетень СО РАМН. 2012. 32(3). С.5-20.

ТЕЗИСЫ

1. Брак И.В., Павлов C.B., Гилинская О.М., Сидирова П.В., Коре-некВ.В., Афтанас Л.И. Индивидуальная динамика кортико-висцеральных взаимоотношений при реализации защитного кардиорефлекса (ЗКР) у человека // XX съезд Физиологического общества им И.П. Павлова. Тезисы докладов,- М.: Издательский дом «Русский врач», 2007. с.159

2. Брак И.В., Рева Н.В., Павлов C.B., Афтанас Л.И. Анализ нейровисцеральных сопряжений в процессе реализации защитного кардиорефлекса у человека // VI Сибирский физиологический съезд, Барнаул: Принтэкспресс, 2008, Т. 1, С. 174.

3. Гилинская О.М., Брак И.В., Латышева Т.В., Афтанас Л.И. Серотонин крови на начальных стадиях эссенциальной гипертонии // VI Сибирский физиологический съезд, Барнаул: Принтэкспресс, 2008, Т. 1, С. 29.

4. Рева Н.В., Брак И.В., Павлов C.B. Электрофизиологические корреляты индивидуальной вариабельности сердечно-сосудистой реактивности при реализации защитного кардиорефлекса у человека // VI Сибирский физиологический съезд, Барнаул: Принтэкспресс, 2008, Т. 1,С. 180.

5. Тумялис А.В. Брак И.В., Рева Н.В. Частотно-временной анализ биоэлектрической активности мозга при реализации защитного кардиорефлекса у человека // VI Сибирский физиологический съезд, Барнаул: Принтэкспресс, 2008, Т. 1, С. 184.

6. Tumylis A.V., Reva N.V., Brak I.V., Pavlov S.V., Aftanas L.I. Time-course of EEG oscillatory activity during cardiac defense response in man // International Journal of Psychophysiology. 2008. 69(3). P. 266.

Отпечатано в Полиграфической компании ООО ТСК «Центр» 630060, г. Новосибирск, ул. Зеленая Горка, 1 тел.: (383) 287-27-74, тел./факс: (383) 363-98-40 Формат 60x84/16. Объем 1.0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 1301. Подписано в печать 30.01.2013 г.