Регистрация / Вход
Прислать материал

Современный взгляд на эволюцию медленноволнового компонента основной активности фоновой записи на ЭЭГ у детей

Сведения об участнике
ФИО
Никифорова Анастасия Евгеньевна
Вуз
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о жизни и медицина
Раздел области наук
Фундаментальная медицина и физиология
Тема
Современный взгляд на эволюцию медленноволнового компонента основной активности фоновой записи на ЭЭГ у детей
Резюме
Представлены результаты изменения индекса спектральной мощности альфа и тета активности в затылочных отделах коры у детей в состоянии пассивного бодрствования и при произвольной гипервентиляции.
Учитывая современные представления о способности таламических нейронов изменять свою реактивность путем регуляции концентрации ионов Ca2+ с помощью активации InsP3R, мы допускаем, что высокий индекс медленноволновой активности в затылочных отделах коры у детей в возрасте 4-7 лет связан с недостаточным количеством (низкой плотностью расположения) InsP3 рецепторов релейных клеток таламуса.
Ключевые слова
ээг, альфа ритм, InsP3R, тета ритм, спектральная мощность, гипервентиляция
Цели и задачи
Оценка индекса отношений спектральной мощности альфа и тета активности (ИОСМα/θ) в затылочных отделах коры у здоровых детей различных возрастных групп.
Введение

Наличие медленноволновой активности в структуре основной активности фоновой записи осложняет  интерпретацию ЭЭГ. При достаточном количестве исследований структуры альфа ритма и механизмов его происхождения для практического врача по-прежнему не существует прикладных критериев в оценке роли медленноволнового компонента. Расчёт индекса отношений спектральной мощности альфа (ИСМα) активности  к  спектральной мощности тета (ИСМθ) активности – ИОСМ в затылочных отделах коры у детей различных возрастных групп может стать удобным критерием, позволяющим провести качественную оценку динамики активности тета диапазона в онтогенезе. 

Методы и материалы

Исследования проводили  на базе детской городской поликлиники №131 (г. Москва). Показания к включению - отсутствие в анамнезе черепно-мозговой травмы, эпилепсии, аномалий развития центральной нервной системы. Дети были разделены на три возрастные группы согласно возрастной периодизации Л.С. Выготского: группа 4-7 лет (20 человек); группа 8-12 лет (20 человек); группа 13-16 лет (17 человек). Для записи ЭЭГ использовали электроэнцефалограф Нейрон-Спектр-5 («Нейрософт», Таганрог). Электроды накладывали согласно международной схеме наложения электродов «10-20». Рассчитывали ИСМα и ИСМθ в затылочных отделах коры правого (O2P4) и левого (O1P3) полушарий. Произвольную  гипервентиляцию проводили с целью провокации сдвига кислотно-щелочного равновесия. ИОСМ рассчитывали по формуле ИСМα/ИСМθ. Использовали пакет статистических программ STATISTICA 10.0. В связи с небольшими объемами выборок использовали непараметрические аналоги t-критериев для зависимых (W-критерий) и независимых (U-критерий Манна-Уитни) выборок. Вычисляли медиану и квартили как наименее чувствительные к выбросам характеристики. Уровень значимости р при проверке статистических гипотез принимался равным 0,01 и 0,05.

Описание и обсуждение результатов

Оценка ИОСМ в состоянии пассивного бодрствования: ИОСМ у детей 4-7 лет в O1P3 =(0,7 (0,6-1), в O2P4 = 0,8 (0,7-1,2). Достоверного различия в ИСМα и ИСМθ  не получено. В возрасте 8-12 лет отмечается тенденция к снижению ИСМθ, что проявляется изменением ИОСМ: ИОСМ в O1P3 =1,2 (1-2), в O2P4 =1,3 (1-2). Однако достоверного различия в ИСМα и ИСМθ  нами также не получено. В возрасте 13-16 лет мы получили достоверное снижение ИСМθ (р<0,01), в то время как ИСМα достоверно не отличался от других возрастных групп: ИОСМ в O1P3 =3 (1,8-8), в O2P4 = 2,6 (2-6).

Оценка ИОСМ при произвольной гипервентиляции: У детей 4-7 лет отмечается достоверное увеличение ИСМθ (р<0,01), при этом ИОСМ в O1P3=0,5 (0,4-0,7), в O2P4=0,5 (0,3-1,1). У детей 8-12 лет достоверной разницы между ИСМθ и ИСМα  нами не получено, ИОСМ в O1P3 =1,2 (0,7-1,5), в O2P4=1(0,5-1,7). В возрасте 13-16 лет ИСМα достоверно превышал ИСМθ (р<0,01), при этом ИОСМ в O1P3=1,8 (1,1-6,8), в O2P4=2,2 (1,3-4,1).

Способность нейронов таламуса и затылочных отделов коры к генерации веретенообразных осцилляций зависит от регуляции концентрации в клетке Ca2+, в частности - активности Ca2+-каналов. Порядок активации таламического нейрона выглядит следующим образом: агонист (гормон или нейромедиатор) связывается с клеткой с помощью GqPCR; отсоединившаяся от белкового комплекса альфа субъединица под действием молекулы АТФ действует на фосфолипазу C. Последняя гидролизует мембранный липид фосфатидилинозитол 4,5-бисфосфат, превращая его в инозитол 1,4,5-трифосфат (InsP3), который направляется к соответствующему рецептору – InsP3R. Под действием InsP3 активируется внутриклеточный лиганд-связывающий, кальций-высвобождающий канал, локализованный, как правило, в мембране эндоплазматического ретикулюма (ЭР). InsP3R открывает ворота и по электрохимическому градиенту кальций движется из ЭР в клетку. Внутриклеточный кальциевый ток производит временную деполяризацию мембраны клетки. Таким образом, изменение концентрации кальция в цитоплазме клетки является ключевым звеном для изменения частоты биоэлектрической активности мозга. Описанный выше механизм и полученное нами в работе снижение ИСМθ в онтогенезе позволяют предположить, что одной из возможных причин наличия медленноволновой активности на ЭЭГ у детей является недостаточное количество (низкая плотность расположения) Ca2+ каналов ритмогенных структур мозга.

Используемые источники
Благосклонова Н.К., Новикова Л.А. Детская клиническая электроэнцефалография. – М., Медицина, 1994. Базанова О.М. Современная интерпретация альфа-активности электроэнцефалограммы. J. Kevin Foskett, Carl White, King-Ho Cheung, and Don-On Daniel Mak. Inositol Trisphosphate Receptor Ca2+ Release Channels// Department of Physiology, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, 2010. Мухин К.Ю., Перухин А.С., Глухова Л.Ю. Эпилепсия. Атлас электро-клинической диагностики – М.:Альварес Паблишинг, 2004. – 440с. Mark H. Libenson, MD. Practical Approach To Electroencephalography. / Sauders Elsevier, 2010. Siddiqui SR, Zafar A, Khan FS, Shaheen M. Effect of hyperventilation on electroencephalographic activity. / J Pak Med Association, 2011
Information about the project
Surname Name
Nikiforova Anastasia
Project title
Modern view on the evolution of the slow wave component of EEG in children
Summary of the project
The results of the spectral power index changes in alpha and theta activity in the occipital cortex in children in a state of passive wakefulness and arbitrary hyperventilation. Considering the current understanding of the ability of thalamic neurons to change their reactivity by regulating Ca2 + ion concentration via the activation InsP3R, we admit that a high index of slow wave activity in the occipital cortex in children aged 4-7 years is associated with an insufficient number (low-density arrangement) of InsP3R relay thalamus cells.
Keywords
eeg, alpha rhythm, theta rhythm, hyperventilation, InsP3R, spectral power