Панкова Н.Б., Крупина Н.А, Графова В.Н., Смирнова В.С., Кукушкин М.Л.
Государственное учреждение Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии Российской АМН, Москва

Показано, что развитие нейрогенного болевого синдрома после повреждения периферических нервов сопровождается повышением возбудимости периферических и центральных звеньев ноцицептивной системы, включая сенсомоторную кору больших полушарий головного мозга, которая, в свою очередь, оказывает влияние на развитие данного болевого синдрома (Чурюканов В.В., Кукушкин М.Л., 1993). Развитие болевого синдрома спинального происхождения также сопровождается изменениями в сенсомоторной коре мозга (Крыжановский Г.Н., Зинкевич В.А., Игонькина С.И. и др., 1998). Предполагается, что патогенетической основой болевых синдромов является формирование патологической алгической системы (ПАС) вследствие деятельности гиперактивных ноцицептивных структур разного уровня, включая высшие отделы ЦНС. Клинические данные свидетельствуют о тесной взаимосвязи болевой чувствительности с активностью центральных структур лимбической системы и базальных ганглиев мозга, однако, до настоящего времени не получено прямых экспериментальных свидетельств вовлеченности этих структур в ПАС. Кроме того, развитие болевой симптоматики часто сопровождается нарушениями аффекта, в частности, возникновением депрессивных расстройств. Электрофизиологическими показателями развития депрессивного состояния могут служить изменения параметров REM--сна (Vogel G., Neill D., Kors D. et al., 1990; Крупина Н.А., Крыжановкий Г.Н., Иорданская Т.Е. и др., 1997).

Цель настоящей работы состояла в изучении динамики изменения показателей структуры дневного сна (включая показатели REM-сна) и спектральных характеристик электрической активности (ЭА) в структурах лимбической системы и базальных ганглиев мозга при развитии нейрогенного болевого синдрома, вызванного перерезкой седалищного нерва задней конечности у крыс.

Методы исследования. Работа выполнена на крысах самцах Вистар (n=26 в группе животных с перерезкой седалищного нерва и n=8 в контроле) с исходной массой тела 380-430 г. Регистрацию ЭА мозга проводили в дорзальном гиппокампе, базомедиальном ядре миндалевидного комплекса, фронтальной области неокортекса, прилегающем ядре, а также в дорзальном отделе каудато-путаменального комплекса (КПК); электроды для регистрации миограммы (с целью верификации состояния REM--сна) вживляли в шейные мышцы. Тестирование дневного сна и ЭА в состоянии спокойного бодрствования проводили 7 раз: через 5-7 дней после вживления внутримозговых электродов до перерезки седалищного нерва; через 2-3 дня после перерезки седалищного нерва левой задней конечности; и далее еженедельно. Регистрацию сна проводили в течение 4 часов в середине дня, в конце регистрации животных будили и записывали в течение 5 мин ЭА структур мозга в состоянии спокойного бодрствования. Спектральные характеристики каждой из выбранных структур мозга анализировали отдельно, плотность мощности ЭА оценивали в стандартных частотных диапазонах: дельта-1 (1-2 Гц), дельта-2 (3-4 Гц), тэта-1 (5-6 Гц), тэта-2 (7-8 Гц), альфа (9-13 Гц), бета-1 (14-20 Гц) и бета-2 (21-32 Гц). В качестве индивидуального показателя для каждого животного использовали усредненные значения по 10 реализациям ЭА длительностью по 4 с.

Выраженность нейрогенного болевого синдрома у крыс оценивали ежедневно по показателям аутотомии (поражение когтей, фаланг и стоп оперированной конечности) и по латентному периоду появления реакции облизывания передней лапки (реакция избавления) в тесте "горячей пластины" через 3, 5 и 6 недель после перерезки седалищного нерва.

Результаты исследования. Показано, что клинические проявления болевого синдрома развиваются у половины оперированных крыс на 3-30-й день после операции по перерезке седалищного нерва, однако изменения ЭА и структуры дневного сна отмечены практически у каждого животного уже в первом послеоперационном тестировании. В отличие от контрольных крыс, характеризующихся постоянством оцениваемых показателей сна на протяжении всех 7 недель эксперимента, у крыс опытной группы через 2-3 дня после перерезки седалищного нерва выявлено снижение процентной доли бодрствования, и, соответственно, возрастание доли сна, а также возрастание числа периодов REM-сна. В спектральных характеристиках ЭА структур головного мозга контрольных животных на этих сроках отмечено только снижение относительной мощности ЭА в тэта-2 диапазоне в КПК, неокортексе и миндалине, свидетельствующее об угасании у животных ориентировочной реакции как следствии привыкания к обстановке эксперимента. У крыс опытной группы, помимо снижения относительной мощности ЭА в тэта-2 диапазоне, выявлено снижение относительной мощности ЭА в дельта-2 диапазоне во фронтальной коре, возрастание плотности ЭА в альфа диапазоне во фронтальной коре и гиппокампе, и возрастание относительной мощности ЭА в бета-1 диапазоне в КПК, миндалине и прилегающем ядре.

Наибольшая степень выраженности изменений показателей сна и ЭА выявлена через 2,5-3 недели после операции по перерезке седалищного нерва. В тесте "горячей пластины" только на данном сроке тестирования показано снижение по сравнению с предоперационными показателями латентного периода появления реакции избавления. Анализ структуры сна показал, что в этот период у крыс опытной группы отмечается снижение доли сна с одновременным возрастанием доли бодрствования - в противоположность описанным выше изменениям структуры сна на начальных стадиях развития болевого синдрома. Число периодов REM-сна оставалось на повышенном уровне. В спектральных характеристиках ЭА выявлено дальнейшее возрастание относительной мощности ЭА в альфа диапазоне во фронтальной коре, возрастание мощности ЭА в данном диапазоне в КПК, миндалине и прилегающем ядре, возрастание относительной мощности ЭА в дельта-2 диапазоне во всех исследованных структурах и снижение относительной мощности высокочастотной ЭА в бета-2 диапазоне также во всех структурах.

В последующих тестированиях все исследуемые показатели нейрогенного болевого синдрома и спектральных характеристик ЭА головного мозга оставались стабильными, однако в структуре сна отмечено возрастание процентной доли сна с одновременным возрастанием числа и суммарной длительности периодов REM-сна. Эти данные, наряду с признаками заживления ран у животных с аутотомией, свидетельствуют о развитии на 5-6-й неделе после операции по перерезке седалищного нерва центральных и периферических компенсаторных процессов.

Заключение. Выявленные в данной работе изменения электрофизиологических показателей активности мозга крыс в динамике развития нейрогенного болевого синдрома свидетельствуют о том, что структуры лимбической системы и КПК мозга вовлекаются в патологический процесс до появления клинически выраженных признаков болевого синдрома. Также можно полагать, что изменения спектральных характеристик ЭА этих структур отражают функциональные сдвиги, лежащие в основе развития у оперированных животных гипералгезии и возрастания показателей REM-сна, характерных для депрессивного состояния.

Межрегиональная сибирская научно-практическая конференция "Боль и паллиативная помощь"