Направления, методология, технико-методическая оснащенность научных исследований

Направления, методология, технико-методическая оснащенность научных исследований

Время расставляет все по своим местам. С самого начала организации Отдела Наталья Петровна ориентировала фундаментальные исследования на изучение механизмов регуляции состояний головного мозга, реализации высших психических и двигательных функций здорового и больного человека. Результаты этих исследований в последующем легли в основу учения Н. П. Бехтеревой о мозге человека, принципах и механизмах его жизнедеятельности .

Отдел разрабатывал четыре основных направления:

• изучение принципов структурно-функциональной организации головного мозга и основ стереотаксической неврологии;

• нейрофизиология нормальных и патологических состояний головного мозга как основа реализации его функций в организации высшей психической и двигательной деятельности;

• нейрофизиология эмоций, памяти, мышления;

• изучение принципов и механизмов устойчивых патологических состояний, с разработкой подходов и методов их коррекции при хронических заболеваниях ЦНС.

Методологическую и технико-методическую основу фундаментальных и прикладных исследований отдела составили разработки:

•  метода компьютерного стереотаксиса (В. В. Усов, А. Д. Аничков);

•  комплексного метода физиологических исследований (Н. П. Бехтерева);

•  метода полинейрографии ( С. Г. Данько и Ю. Л. Каминский);

В 1971 году в книге «Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека» Н. П. Бехтеревой была сформулирована сущность разработанного ею комплексного метода : «…Этот подход объединил в себе почти все достоинства эксперимента на животных с уникальными возможностями исследования психической деятельности человека». С помощью указанного комплексного метода, меняя условия наблюдения, вводя и исключая различные факторы внешней и внутренней среды, стало возможным изучать, как, за счет каких сдвигов и в каких структурах мозга решается любая психологическая задача, реализуемая мозгом… Разработка данного метода оказалась исключительно полезной для изучения мозговых механизмов двигательной активности и для решения ряда практических, диагностических и лечебных задач» (Бехтерева, 1971).

Использование комплексного метода в сочетании с методом долгосрочных интрацеребральных электродов давало уникальные возможности уточнения местоположения электродов в мозговых образованиях, с учетом индивидуальной вариабельности мозга, для диагностики и лечения больных.

Определение состояния структур мозга по многим физиологическим показателям и выделение диагностических маркеров локальных, регионарных и общецеребральных нарушений состояния и физиологической активности мозговых структур существенно расширяли возможности выбора корригирующих фармакологических и контактных электрических воздействий (Бехтерева, 1971–1974).

Теперь уже проверено временем, что комплексный метод позволил преодолеть ограничения монометодических подходов к изучению механизмов мозга человека. Использование комплексного метода обеспечило прорыв в области физиологии нормальных и патологических состояний, физиологии сна и бодрствования, эмоций и высших психических функций человека, включая мыслительную деятельность, раскрыв участие подкорковых структур головного мозга в их организации .

Как отмечала Наталья Петровна, комплексный метод позволял выбирать адекватный «язык» мозга, с наибольшей полнотой раскрывающий различные стороны его жизнедеятельности, исследовать мозговые механизмы регуляции нормальных и патологических состояний, организации любых простых и сложных видов мыслительной деятельности.

Здесь еще и еще раз возникает мысль о роли «его величества случая», который определяет на долгие годы весь спектр научных интересов. Таким поистине удивительным случаем в тот период стало для меня соприкосновение с изучением феномена сверхмедленных биопотенциалов головного мозга человека при нормальных и патологических состояниях.

В 1960–1970-е годы в клинической нейрофизиологии человека царствовала электроэнцефалография, позволяющая исследовать нормальные и патологические состояния головного мозга по пространственно-временны?м изменениям биопотенциалов в частотной полосе от 0,5 до 35 Гц. Для изучения мозговых механизмов приспособительных функций человека, особенно в физиологии сенсорных систем, в 1970–1980-е годы широко использовались вызванные потенциалы.

Феномен сверхмедленных биопотенциалов в нейрофизиологических исследованиях того времени оставался прерогативой экспериментальных работ на животных. Хотя история развития электрофизиологии как науки о процессах жизнедеятельности ЦНС начиналась именно с изучения сколь угодно медленно изменяющихся во времени процессов, тесно связанных с механизмами регуляции состояний, и уходит своими корнями в XIX век. Известно, что первые исследования сверхмедленных биопотенциалов ЦНС связаны с именами таких выдающихся физиологов, как И. М. Сеченов, В. М. Бехтерев, Н. Е. Введенский.

Мне посчастливилось принимать участие в исследованиях особенностей изменений сверхмедленных биопотенциалов (СМБП) глубоких структур мозга при реализации психической и двигательной деятельности проводимых Натальей Петровной. В тот период ее интересовала воспроизводимость рисунка сверхмедленных колебаний биопотенциалов глубоких структур мозга в процессе выполнения тестов на краткосрочную память (тест Бине) и двигательных проб при повторных многократных предъявлениях этих тестов в ходе одного (1–1,5-часового) исследования и в исследованиях день ото дня. Кроме того, изучали особенности динамики сверхмедленных биопотенциалов при эмоциональных реакциях, спонтанно возникающих или связанных с выполняемыми видами психической и двигательной деятельности.

Уже в тот ранний период (1967–1970) было обнаружено, что феномен сверхмедленных биопотенциалов головного мозга человека неоднороден по амплитудно-временны?м характеристикам и физиологической значимости.

Воспроизводимые изменения сверхмедленных колебаний биопотенциалов (СМКП) в процессе выполнения психологических тестов на кратковременную память и двигательных проб обнаруживались далеко не во всех исследованных структурах головного мозга. Было обнаружено, что такого рода динамика апериодических СМКП, амплитудой в сотни микровольт, регистрировалась в коре и подкорковых структурах при определенных значениях устойчивого потенциала милливольтового диапазона (Бехтерева, 1966, 1971, 1980; Илюхина, 1971, 1972).

Было установлено, что устойчивый потенциал милливольтового диапазона позволял количественно определять уровень активации зон мозговых структур, прилегающих к активной поверхности интрацеребрального электрода. При этом воспроизводимые изменения разных видов СМКП характеризовали участие зон в качестве звеньев мозговых систем обеспечения, различающихся по модальности видов психической деятельности.

В 1968 году Наталья Петровна привезла из командировки в Англию публикации Г. Уолтера с сотрудниками, в которых был описан феномен CNV (Contingent negative variation) или условное негативное отклонение сверхмедленной активности, регистрируемое в коре головного мозга человека в ситуации принятия решения и готовности к действию.

Вполне естественно, что описанный к тому времени Н. П. Бехтеревой феномен включения зон глубоких структур головного мозга в качестве звеньев мозговых систем обеспечения психической деятельности позволял предполагать возможность обнаружения подкоркового эквивалента CNV.

Эта гипотеза Н. П. Бехтеревой была подтверждена. Феномен CNV впервые был зарегистрирован в Отделе в срединном центре, некоторых ассоциативных ядрах таламуса и других подкорковых структурах (Бехтерева, Чернышева – Илюхина, 1968; Илюхина, Хон, 1973). Было показано, что феномен CNV регистрируется в диапазоне слабого по интенсивности градуального сигнала, его амплитуда в коре и подкорковых структурах не превышала единиц и десятков мкВ. Установлено, что принятие решения о готовности к действию обеспечивается корковоподкорковыми системами, формирование которых существенно различается у разных людей и одного человека в разные дни исследования в зависимости от текущего состояния корковых и подкорковых зон, формирующих эти системы.

Оказалось, что феномен CNV не регистрируется, или исчезает, в условиях синхронизации высокоамплитудных (выше 300 мкВ) сверхмедленных секундных колебаний потенциалов, наличие которых, в соответствии с существующими представлениями, свидетельствует о включении компенсаторных механизмов, направленных на купирование метаболического напряжения в головном мозгу (Аладжалова, 1962, 1969; Лабори, 1976; Илюхина, 1986, 1990).

Изучение корково-подкорковой организации мозговых систем готовности к действию по параметрам CNV было в тот период актуальным и новым направлением, что и показал дальнейший литературный бум вокруг этого феномена.

Наталья Петровна предложила мне эту тему в качестве кандидатской диссертационной работы. У меня до сих пор хранится предложенный ею план этой диссертационной работы. Однако к тому времени на основе накопленных в отделе результатов у меня постепенно шло формирование представлений о мультиформности и физиологической неоднозначности разных (по амплитудно-временны?м параметрам) видов сверхмедленных биопотенциалов головного мозга человека, не говоря уже о различии их генеза. С этими мыслями я и явилась к Наталье Петровне.

Прошло много лет, а я до сих пор почти дословно помню то, что сказала мне тогда Наталья Петровна:

Радости моей не было границ. Значит, все верно: избранный подход, полученные результаты, можно двигаться дальше.