Введение
В настоящее время исследования когнитивных нарушений при аффективных расстройствах фокусируются в основном на особенностях обработки информации, но у пациентов с депрессией могут быть изменения и других когнитивных функций, таких как внимание, мышление и память [1—3]. Было установлено [1, 4], что при депрессии имеют место, в частности, функциональные нарушения исполнительных функций и рабочей памяти (РП).
РП — система, обеспечивающая временное хранение информации; основа многих когнитивных функций, таких как понимание речи, мышление, решение проблем и обучение [1]. Нейровизуализационные исследования показали, что дисфункция префронтальной коры снижает уровень РП у пациентов с тяжелым депрессивным расстройством [5]. В ряде исследований, в которых для изучения РП использовали тест n-back (требуется запомнить набор картинок, затем предъявляется новый набор, в качестве ответа нужно определить количество совпадений с предыдущим набором), было обнаружено, что точность воспроизведения символов была меньше, а время ответа было значительно больше у пациентов с депрессией, чем у здоровых лиц [6]. Исследования показывают, что отрицательные эмоции по-разному влияют на пространственную РП у здоровых и пациентов с депрессивными расстройствами разной степени тяжести [5, 6]. Например, при исследовании пациентов с легкой депрессией установлено, что негативные эмоции не влияли на запоминание слов, но влияли на пространственную РП, проявляясь уменьшением способности запоминать последовательность символов [7]. В других работах [1, 5] при обследовании больных с тяжелой депрессией были обнаружены более грубые когнитивные нарушения [1, 5]. Как известно, пространственная РП требует больше ресурсов внимания по сравнению с текстовой (непространственной) памятью [7]. Некоторые авторы предполагают, что оценка именно пространственной РП у пациентов с депрессией является более объективным методом диагностики когнитивных нарушений [1, 7]. Для оценки пространственной РП многие исследователи используют тест Корси (Corsi Block-Tapping Test) [8, 9].
Оценивая состояние рассматриваемой проблемы в целом, следует отметить, что большинство предыдущих исследований было сосредоточено на оценке РП пациентов с тяжелой депрессией, и меньше данных, касающихся легкой депрессии, при которой менее выражены социальные и профессиональные нарушения. В настоящее время недостаточно также данных в отношении нейрофизиологических основ пространственной РП в норме и патологии.
Цель настоящего исследования — оценка нарушений пространственной РП и определение их нейрофизиологических коррелятов у пациентов с текущей депрессией легкой степени тяжести.
Материал и методы
Исследование проведено на базе отделения аффективных расстройств клиники НИИ психического здоровья согласно протоколу, утвержденному локальным этическим комитетом этого института.
Были обследованы 30 пациентов (23 женщины и 7 мужчин). Медиана возраста пациентов составила 37 лет [28; 42].
По МКБ-10 у всех обследованных были диагностированы расстройства настроения, текущий депрессивный эпизод легкой степени тяжести или дистимия.
Распределение больных по рубрикам было следующим: F31.3 — 7 человек, F32.0 — 9, F33.0 — 5, F34.1 — 9.
Критерии включения: наличие депрессии легкой степени в рамках аффективного расстройства по МКБ-10, информированное согласие пациента на участие в исследовании, возраст 18—65 лет. Критерии невключения: наличие выраженных органических нарушений головного мозга, умственная отсталость, эпилепсия.
Группу контроля составили 30 психически и соматически здоровых (20 женщин и 10 мужчин), сопоставимых по возрасту с группой больных — медиана 34 года [25; 40].
При исследовании пространственной РП на экране компьютера появляются 9 кубиков, которые по очереди загораются желтым цветом. Задача участника исследования — запомнить и воспроизвести эту последовательность. Проба начинается с последовательности из двух кубиков, при правильном ответе длина последовательности увеличивается. Проба прекращается в случае двух подряд ошибочных воспроизведений последовательности.
Для оценки нейрофизиологических коррелятов пространственной РП применяли электроэнцефалографию (ЭЭГ), которая считается одним из наиболее адекватных методов оценки функционального состояния структур головного мозга [10, 11]. Запись ЭЭГ осуществляли при помощи 16-канального энцефалографа Неврополиграф по международной системе «10—20». Сначала проводили пробу с закрытыми глазами в течение 5-минутного отдыха, затем — 2-минутную пробу с открыванием глаз (фон), после чего участник выполнял тест Корси одновременно с регистрацией биопотенциалов головного мозга. На полученных ЭЭГ-записях удаляли артефактные фрагменты при помощи ICA-анализа. Сигналы обрабатывали с помощью быстрого преобразования Фурье, анализировали значения абсолютной спектральной мощности (мкВ2) тета — (4—7 Гц), альфа — (8—13 Гц) и бета — (14—30 Гц) ритмов. Частоты среза фильтров верхних и нижних частот составляли 30 и 1,5 Гц.
Статистическую обработку данных выполняли с помощью программы SPSS Statistics 17.0. Результаты представлены в виде Median [Q1; Q3]. Проверку согласия с нормальным законом распределения проводили с помощью критерия Шапиро—Уилка. Полученные данные не подчинялись нормальному закону распределения. Использован непараметрический U-критерий Манна—Уитни для оценки различий между двумя независимыми выборками (контроль по сравнению с пациентами) и W-критерий Вилкоксона для оценки различий между двумя зависимыми выборками (фон по сравнению с тестом). Различия считали статистически значимыми при уровне значимости р<0,05.
Результаты
Статистический анализ данных теста Корси между группами представлен в табл. 1.
Статистический анализ ЭЭГ показал наличие как внутригрупповых, так и межгрупповых изменений тета-, альфа- и бета-ритмов (рис. 1—3).
Из рис. 1 видно, что в процессе выполнения теста происходит статистически значимое увеличение тета-ритма во фронтальной области коры больших полушарий в группе пациентов (р=0,00004) и контроля (р=0,0014). Однако сравнение показателей мощности тета-ритма во время выполнения теста между исследуемыми группами (нижний левый фрагмент) показало более существенный рост тета-ритма во фронтальной (р=0,0017) и затылочной коре (р=0,028) у пациентов. При этом фоновые записи (нижний правый фрагмент) статистически значимо различались только в височных отведениях слева (р=0,026) и справа (р=0,013).
Изменения альфа-ритма представлены на рис. 2: в процессе выполнения теста происходит статистически значимое снижение мощности альфа-ритма в центральных и теменных областях коры в группе контроля (р=0,012 и р=0,007) и у пациентов (р=0,029 и р=0,0002). Сравнение мощности альфа-ритма во время теста между группами показало статистически значимые различия во фронтальной коре (р=0,001).
Как показано на рис. 3, выполнение теста вызывало статистически значимое увеличение мощности бета-ритма в теменной (р=0,02) и затылочной (р=0,001) коре в группе контроля. Однако в группе пациентов наблюдали значимый рост бета-ритма только в височных долях слева (р=0,001) и справа (р=0,004). В группе пациентов наблюдали более высокие значения фоновой мощности бета-ритма во фронтальной (р=0,001), центральной (р=0,00007) и теменной (р=0,0015) коре (нижний правый фрагмент).
Обсуждение
В настоящем исследовании было проведено определение состояния пространственной РП и ЭЭГ-изменения в процессе выполнения теста Корси у пациентов с текущей депрессией легкой степени тяжести по сравнению со здоровыми лицами (контроль). Было установлено, что при легкой депрессии уровень пространственной РП снижается. Эти изменения проявляются в трудности запоминания пациентами последовательности символов и, как следствие, снижении объема памяти, что согласуется с данными других исследований [4, 6, 7]. Некоторые авторы предполагают, что влияние негативных эмоций на память характеризуется конкуренцией за ресурсы внимания [1, 12].
Результаты электрофизиологического исследования должны быть рассмотрены в двух аспектах: внутригрупповые различия в ответ на когнитивную нагрузку (фон по сравнению с тестом) и межгрупповые различия (контроль по сравнению с пациентами), а также в отношении отдельных ритмов биоэлектрической активности.
В процессе выполнения теста Корси на ЭЭГ в обеих группах наблюдали увеличение мощности тета-ритма в лобной коре мозга по сравнению с исходным уровнем. В ряде исследований сообщалось о таком увеличении тета-ритма во время выполнения различных когнитивных задач [10]. Однако при межгрупповом сравнении вызванной тета-активности пациенты показали более высокие значения тета-ритма во фронтальной и затылочной коре. Считается, что повышение мощности тета-ритма связано с реакцией активации в коре. Таким образом, можно предположить, что для выполнения задач с когнитивной нагрузкой пациентам требуется бо́льшая активация и, как следствие, больше затрат ресурсов. Следует отметить, что у пациентов в состоянии покоя (фон) наблюдали статистически значимое увеличение тета-ритма в височных долях. В предыдущих исследованиях этот факт был продемонстрирован рядом авторов [13, 14], которые показали, что для депрессии типичным является возрастание тета-активности в височных отделах головного мозга.
Что касается альфа-ритма, то при выполнении когнитивной задачи (теста) на ЭЭГ наблюдали его депрессию в центральной и теменной областях коры больших полушарий в обеих исследуемых выборках. Полученные данные характерны для реакции активации (снижение альфа-ритма) нейронов головного мозга, что подтверждается многочисленными исследованиями [9]. При межгрупповом сравнении вызванной активности в группе пациентов мощность альфа-ритма была значимо выше, чем у контрольной группы в лобной коре. При более детальном анализе было обнаружено, что рост мощности альфа-ритма у пациентов в ответ на когнитивный стимул во фронтальной области отрицательно коррелировал с максимальным количеством правильно воспроизведенной последовательности. На основании результатов изучения нейрональной активности методами фМРТ и ПЭТ было высказано предположение, что информация, хранящаяся в центральной (система «Что») и теменной (система «Где») коре, считывается на нейроны префронтальной коры мозга, выполняющей роль кратковременного буфера во время когнитивной и исполнительной деятельности [13]. Таким образом, значимое снижение активации во время теста (более высокие значения мощности альфа-ритма) в лобной коре у пациентов с аффективными расстройствами может указывать на дисфункцию этого отдела мозга.
Как было отмечено выше, при выполнении когнитивной задачи наблюдали существенный рост бета-активности. Известно, что повышение мощности бета-ритма коррелирует с ростом возбудимости, реактивности и лабильности нейронов коры [13]. Однако локализация изменений бета-ритма у пациентов с аффективными расстройствами иная, чем у лиц из группы контроля. К тому же при сравнении фоновой бета-активности между исследуемыми группами пациенты характеризовались более высокими значениями бета-ритма в лобно-центротеменной области мозга, что указывает на общую десинхронизацию биоэлектрической активности и изменение функционального состояния коры. Данные изменения, вероятно, послужили причиной статистически значимых различий в вызванной бета-активности между группами.
Обобщая результаты теста Корси и ЭЭГ-данных, можно сделать вывод, что при легкой депрессии наблюдается дефицит пространственной РП, ЭЭГ-коррелятами которого являются более высокие значения мощности тета-ритма во фронтальных и затылочных отделах и альфа-ритма в лобной коре. Немаловажным является атипичная локализация изменений бета-активности в височных отделах мозга у пациентов во время выполнения теста Корси.
Есть основания полагать, что дальнейшие исследования динамики когнитивного дефицита у пациентов с аффективными расстройствами могут способствовать более глубокому пониманию природы заболевания и разработке более эффективных методов терапии.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18−313−00147.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Галкин С.А. — https://orcid.org/0000-0002-7709-3917
Пешковская А.Г. — https://orcid.org/0000-0002-3951-395X
Симуткин Г.Г. — https://orcid.org/0000-0002-9813-3789
Васильева С.Н. — https://orcid.org/0000-0001-7600-7557
Рощина О.В. — https://orcid.org/0000-0002-2246-7045
Иванова С.А. — https://orcid.org/0000-0001-7078-323X
Бохан Н.А. — https://orcid.org/0000-0002-1052-855X
Как цитировать:
Галкин С.А., Пешковская А.Г., Симуткин Г.Г., Васильева С.Н., Рощина О.В., Иванова С.А., Бохан Н.А. Нарушения функции пространственной рабочей памяти при депрессии легкой степени тяжести и их нейрофизиологические корреляты. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(10):56-61. https://doi.org/10.17116/jnevro201911910156
Автор, ответственный за переписку: Галкин Станислав Алексеевич — e-mail: s01091994@yandex.ru