Защитные механизмы мозга
Одной из важных составляющих устойчивого патологического состояния, как указывалось выше, могут быть ставшие патологическими исходно защитные реакции мозга. Изучение этих реакций оказалось возмояжным лишь после раскрытия ряда фундаментальных механизмов работы мозга.
Так, представление об устойчивом патологическом состоянии с поддерживающей его матрицей долгосрочной памяти все время обогащается и конкретизируется за счет новых данных о механизмах деятельности мозга, в частности, памяти. В процессе изучения мозгового кода психической деятельности была показана распределенность матрицы памяти и наличие признаков ее активации в соответствующих условиях непосредственно в тех подкорковых областях, где обнаруживались биоэлектрические (импульсные) элементы кода (Бехтерева и др., 1977а). Распределенность матрицы памяти следует учитывать при рассмотрении не только этих, но и многих других мозговых процессов. Так, было бы абсолютно неверным представлять, что матрица устойчивого патологического состояния где-то локализована, является своего рода сверхструктурой. Эта матрица, безусловно, также имеет распределенный или, может быть, точнее, системный характер. Мы полагаем, что в зонах стойкого эпилептотенеза, являющегося результатом двойной детерминации (общемозговых изменений и более или менее выраженного местного органического поражения мозга), он поддерживается развитием перестроек в той же зоне мозга, в тех же нервных, а возможно, и глиальных элементах, обеспечивающих запоминание эпилептической биоэлектрической реакции. Следовательно, стойкий местный биоэлектрический эпилептогенез, повидимому, поддерживается местным элементом матрицы памяти, являющейся в свою очередь составной частью общей матрицы устойчивого патологического состояния. Мозговым биоэлектрическим выражением этого элемента матрицы памяти в свою очередь оказывается стойкий очаг эпилептиформной активности.
Надо сказать, что те, кто много и углубленно занимался природой и феноменологией эпилепсии, не возразили против такого понимания очага эпилептиформной активности. И мы, и другие нейрофизиологи и клиницисты, обследующие больных эпилепсией, наблюдали возникновение эпилептогенных очагов, их становление и, наконец, превращение какого-то из них в стойкий источник более или менее распространенных эпилептических разрядов. И все же во избежание непонимания, говоря о стойкости эпилептогенного очага, не следует отходить от общеизвестных данных о том, что стойкий очаг может проявляться биоэлектрически как зона постоянно регистрируемой эпилептиформной активности или зона мозга, где эта активность может регистрироваться периодически, чередуясь с медленными волнами, а иногда и с почти нормальной активностью. В этом случае стойкость очага эпилептогенеза относительна и проявляется восстановлением выраженной эпилептиформной активности в одной и той же зоне после периодов медленной или близкой к норме активности.
Высказанное предположение о некоторых физиологических механизмах и патофизиологической сущности стойкого очага эпилептогенеза может ориентировать врача уже не только на его разрушение, но и на местное «стирание» долгосрочной памяти об эпилептогенезе, дезинтеграцию ее.
В эксперименте на животных для изменения долгосрочной памяти может быть использован широкий спектр средств, в том числе и таких, применение которых для лечения человека опасно или даже недопустимо. При лечении больных оптимальным является применение аналогов того, что организм сам использует для защиты от данной или данных видов вредности, хотя это довольно сложно. В ряде клиник с этой целью применяются вещества, стимулирующие специфическую и неспецифическую резистентность организма. Созданы и применяются фармакологические средства, являющиеся аналогами биологических веществ (Аничков, 1974). Примеры можно было бы продолжить, но в целом число таких средств невелико, и способа для «стирания» патологического и, в частности эпилептогенного, очага, аналогичного собственным защитным реакциям организма, до самого последнего времени еще не предложено. Нет сомнения, что в мозгу наряду с нейрофизиологическим выражением запоминания есть и мозговой (нейрофизиологический) «язык забывания», угнетения, торможения памяти, однако понять, изучить его, особенно в норме, оказывается не всегда достаточно просто.
В психиатрии, как известно, до самого последнего времени широко использовались (и используются) способы, направленные на разрушение патологических связей в мозгу в форме уже упоминавшейся выше шоковой терапии. Развитие амнезии после электрошока показывает, что он активно влияет именно на память, а возможность, особенно при повторных шоках, получения положительных лечебных эффектов свидетельствует о способности этих воздействий нарушать матрицу памяти, поддерживающую устойчивое патологическое состояние. Появление после травмы или вследствие развития объемного процесса в мозгу эпилептиформной биоэлектрической активности, не приводящей иногда к развитию эпилепсии не только при массивном лечении, но и без него, свидетельствует косвенно о наличии и активации при необходимости мозговых механизмов торможения, угнетения этих реакций (условно, но с учетом их внутреннего механизма – забывания). Каков же биоэлектрический вид (коррелят) нейрофизиологического «языка забывания»? На основании многолетнего изучения биоэлектрической активности мозга мы полагаем, что нарушению связей в мозгу, приводящему к нарушению условия реализаций любой сложной деятельности и, весьма вероятно, нарушению долгосрочной памяти (прежде всего недостаточно упроченной), по крайней мере способствуют состояния мозга, биоэлектрически проявляющиеся медленной высоковольтной и – в наибольшей мере – распространенной пароксизмальной активностью. Такое предположение базировалось на свойствах этого вида активности, подробно изученных нами ранее (Бехтерева, 1960, 1962), а также на некоторых высказываниях о вторичной билатеральной синхронизации.
Феномен пароксизмальной распространенной медленной активности и медленной активности другого типа имеет различный генез и различное значение. В тот момент, когда на ЭЭГ бодрствующего человека регистрируется распространенная медленная активность, это уже патологическое проявление, одна из составляющих устойчивого патологического состояния. Однако в то же самое время это еще и защита, во многих случаях уже не только бесполезная, а прямо нарушающая условия функционирования мозга.
При целенаправленном изучении высоковольтной пароксизмальной активности на основе электроэнцефалографии и электроэнцефалоскопии (Walter, 1954; Ливанов и др., 1956) была показана близость этого феномена, при бодрствующем состоянии больного, свидетельствующего об изменениях функции определенных образований мозга, к явлениям синхронизации в здоровом мозгу. Такая близость определяется биоэлектрическими пространственными характеристиками явления, прежде всего преобладанием противофазных волн в передних и задних отделах мозга (Walter, 1954; Ливанов, Ананьев, 1955; Petsche et al., 1955), и динамикой этой активности при изменении физиологического состояния исследуемого лица, в том числе при функциональных пробах (Бехтерева, 1960). Вспышки высоковольтной синхронной активности наблюдаются в некоторых фазах сна у здоровых лиц и усиливаются при ограничении внешних раздражений, засыпании и предъявлении тормозных условных сигналов у больных. Таким образом, во всех случаях, когда активность мозга угнеталась и создавались условия для преобладания в нем тормозного процесса, появлялась или усиливалась пароксизмальная активность. С другой стороны, при увеличении выраженности высоковольтной пароксизмальной активности, например за счет световой стимуляции, соотносимой на основе принципа обратной связи с электрической активностью мозга и фазами этой активности (триггерной стимуляции – Бехтерева, 1960; Бехтерева, Усов, 1960), больные часто засыпали. В то же время во всех случаях, когда создавались условия для активного состояния мозга, вспышки синхронных медленных волн угнетались. Это наблюдается в подавляющем большинстве случаев при изменении любого внешнего раздражителя, при приеме кофеина, при предъявлении положительных условных сигналов.
Может быть, следует попутно подчеркнуть, что и локальная медленная активность до известной фазы подчиняется тем же закономерностям. Кстати, при клинико-физиологических обследованиях больных с опухолями мозга была показана защитная роль локальной медленной активности (Бехтерева, Орлова, 1957).
Эти данные могут быть сопоставлены с результатами анализа физиологической природы гиперсинхронной высоковольтной активности типа спайк–волна. Считается экспериментально доказанным, что если спайк в этих комплексах отражает возбуждение нейронов, возбудительные постсинаптические потенциалы, то медленная волна является тормозным феноменом, соответствующим резкому уменьшению разрядов корковых нейронов, и связана, по-видимому, с генерацией длительных тормозных постсинаптических потенциалов (Pollen, 1964; Gloor, 1972).
Экспериментальные и клинические исследования интереснейшей и далеко не до конца познанной модели – эпилепсии – позволяют думать, что пароксизмальная активность не только результат определенного состояния срединных структур. Она может возникнуть за счет изменения состояния любого из звеньев пейсмекерной системы, имеющей мезэнцефальные, диэнцефальные, корковые, а, возможно, и некоторые другие звенья (Jasper, Droogleever-Fortuyn, 1947; Perot, 1963; Marcus, Watson, 1966, 1968; Gloor, 1972; Verzeano, 1972, и многие другие). Данные к расшифровке физиологической (патофизиологической) роли высоковольтной пароксизмальной смешанной, но преимущественно медленной активности были получены, как указывалось, в нашей лаборатории при одновременной регистрации электро-, энцефало– и окулограммы. Было показано, что в период появления на ЭЭГ пароксизмальной (медленной) активности слежение за целью на экране нарушается, и это связано, по-видимому, и с общим угнетением мозга в этот момент, и с нарушением связей между структурами, и (как следствие) с частичным нарушением сознания. Предположение о нарушении связей между структурами в период выраженной распространенной медленной, в том числе пароксизмальной, активности получило подтверждение в работах Д. К. Камбаровой и Ф. И. Колосова (1977), исследовавших состояние связей между структурами методом вызванных потенциалов.
Таким образом, если пока еще и нельзя считать полностью доказанным, что медленная и, в частности пароксизмальная, активность при эпилепсии является электрофизиологическим выражением гиперактивации защитных механизмов, то, во всяком случае, это предположение становится все более вероятным и, кроме того, раскрывается и механизм этой защиты в виде распада связей между структурами. Значение данной гипотезы и фактов в общем плане заключается в открытии путей и принципов изучения нейрофизиологических коррелятов защитных реакций мозга. В частном случае, при эпилепсии, это может служить раскрытию физиологического смысла ее сложнейшего биоэлектрического выражения. В дополнение ко всему сказанному по поводу местной эпилептиформной активности можно думать о том, что очень часто наблюдающаяся при эпилепсии пароксизмальная медленная активность отражает один из механизмов защиты мозга. Ее усиление в неравной борьбе с эпилептогенезом также становится патологическим феноменом.
Основываясь на этой гипотезе и подтверждающих ее фактах, было проведено воздействие слабыми токами, по частотноамплитудным параметрам сходными с наблюдавшимися во вспышках распространенной медленной пароксизмальной активности, через вживленные электроды непосредственно на очаг выраженного местного эпилептогенеза. Подавался слабый синусоидальный ток частотой 2 колебания в 1 секунду, напряжением 10–20 мВ и длительностью посылки до 10 секунд. В первых исследованиях подавались обычно две посылки. Исчезновение эпилептиформной активности в области воздействия подтвердило возможность разрушения стойкого эпилептогенеза таким местным угнетающим (тормозящим) воздействием на локальный элемент матрицы долгосрочной памяти. Физиологичность этого вмешательства подтверждалась тем, что, когда в самой зоне воздействия значительно уменьшалась по амплитуде эпилептиформная активность и регистрировалась низковольтная частая ЭЭГ без ритмичной пульсирующей активности, столь характерной для явлений поляризации, медленная активность в той же области воздействия первоначально не изменялась, а на расстоянии 3 мм от очага импульсная активность нейронной популяции сохраняла свой рисунок.
Мозговая активность, биоэлектрическое выражение которой явилось прообразом для описанного выше воздействия, по-видимому, действительно один из первых кандидатов на роль процесса, способствующего угнетению (разрушению?) памяти, – кода «языка забывания». В то же самое время местное воздействие щадящих, максимально приближенных к физиологическим, приемов разрушения стойкого эпилептогенного очага еще раз продемонстрировало неправомерность переоценки роли местных изменений мозга при длительно текущих заболеваниях. Дезактивация (дезинтеграция?), казалось бы, очень значимого в данной иерархии эпилептогенных очагов ведущего очага могла вызвать и вызывала электрофизиологически регистрируемую и клинически выявляемую активацию эпилептогенеза в ранее менее активных зонах. Это заставляет еще раз подчеркнуть, что при лечении многих мозговых заболеваний важно учитывать не только роль патологического очага, но и общие мозговые перестройки. Лечебные мероприятия следует ориентировать на устранение очаговых изменений и на преодоление устойчивого патологического состояния. Последнее возможно, если в этой сложной результирующей удастся выделить собственно поражение мозга, компенсаторную гиперактивность исходно не пораженных систем и структур мозга и патологические проявления, первоначально игравшие роль физиологической защиты.
Угашение эпилептогенного очага с помощью электрического воздействия, модулированного на основе медленноволновой активности, может рассматриваться как известное подтверждение гипотезы об исходно защитной физиологической роли этой активности. Не исключено, что именно такую защитную роль играет лежащий в основе этих биоэлектрических проявлений физиологический феномен при развитии сна. В этом случае ему хотя бы частично мы обязаны тем, что эпилептогенез, равно как и другие виды местных и распространенных патологических реакций, может быть преодолен с помощью защитных механизмов мозга при соотношении сил в пользу защиты. Выше уже подчеркивалось, что этот феномен наглядно демонстрирует трансформацию физиологического в патологическое. Если патологический очаг по каким-либо общим или местным причинам оказывается сильнее защитных реакций, первоначально происходит усиление исходно защитных реакций. Затем мозг оказывается не только под воздействием патологического очага, не только компенсаторной гиперактивности исходно не пострадавших систем и структур мозга, но и чрезмерно активировавшейся защиты, физиологическая функция которой (торможение, угнетение, размыкание связей) при количественном увеличении приобретает для организма качественно иное значение и может вызывать в свою очередь дальнейшее нарушение функций мозга.
В процессе обследований больных эпилепсией вскрыт и еще один, ранее неизвестный, защитный механизм мозга, имеющий прежде всего ограничительную функцию. Речь идет о реципрокных (разнонаправленных) изменениях сверхмедленных физиологических процессов при развитии эмоциональных реакций и состояний, а также эпилептических припадков. Защитная роль этих явлений и, по-видимому, прежде всего сдвига сверхмедленных физиологических процессов в близлежащих или дистантных по отношению к патологическому очагу в сторону негативности при позитивизации зон мозга, непосредственно связанных с развитием дисфории и эпилептического припадка, была описана Н. П. Бехтеревой и Д. К. Камбаровой (1984а, 1985а). Мы полагаем, что и эти данные послужат развитию новых лечебных мероприятий.
Во все эти представления, по-видимому, в дальнейшем придется вносить дополнения и коррекции. Так, данные в области изучения нейропептидов дают основания полагать, что наряду с нейрофизиологическими и другими биохимическими механизмами эти факторы необходимо встроить в представления об устойчивом патологическом состоянии. Однако как бы перспективны ни были будущие, в том числе и еще не сформулированные, концепции, то, что здесь обсуждалось, уже сегодня важно не только для всей стратегии хирургического и медикаментозного лечения болезней мозга, но и для теории механизмов мозга.
