Количество лиц, страдающих алкогольной зависимостью в России, увеличивается с каждым годом [1]. Тем не менее существует нехватка качественных исследований употребления алкоголя, и особенно необходимы те, которые касаются нейрофизиологических изменений. Одним из механизмов развития зависимого поведения является формирование генератора патологически усиленного возбуждения, который гиперактивирует центральную нервную систему (ЦНС) [2]. Повышенная активность ЦНС приводит к изменению восприятия сенсорных раздражителей [3]. Тем не менее многочисленные исследования почти все основаны на визуальной или слуховой стимуляции. В качестве сенсорных стимулов могут выступать и различные одоранты. Отсутствие данных об обонятельных способностях является серьезным недостатком для понимания алкогольной зависимости, поскольку запахи могут играть решающую роль в развитии и сохранении этого состояния.

Ольфакторные стимулы оказывают определенное влияние на физиологические и психические процессы человека, являясь компонентами системы невербальной коммуникации [4]. Первые исследования в области обоняния были сосредоточены на физиологических оценках с помощью стандартных тестов, таких как UPSIT [5]. Эти тесты являются быстрыми, надежными и могут разделить людей, различающихся хемосенсорными способностями, на группы [5]. Кроме того, временная информация о тех же процессах может быть исследована неинвазивно с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Метод ЭЭГ имеет высокое временное разрешение, и его ответ напрямую связан с функциональной активностью нейронов, которая привязана ко времени начала стимула [6]. Смена паттерна электрической активности мозга сопровождается реакциями активации или синхронизации, которые можно вызвать сенсорными раздражителями [7]. Реакция активации проявляется на ЭЭГ блокадой (десинхронизацией) альфа-ритма и/или увеличением бета- и гамма-ритма [7]. Процесс синхронизации сопровождается ростом низкочастотных ритмов (альфа-ритма и/или тета- и дельта-ритмов).

В немногочисленных исследованиях использовалась ЭЭГ, чтобы оценить изменения биопотенциалов мозга на некоторые одоранты и различия в обонятельной функциональности [8-10]. Например, обнаружено, что в ответ на запах тимола у лиц с аддиктивными расстройствами наблюдается снижение спектральной мощности альфа-ритма [11; 12]. На предъявление андростенона лица с опиоидной зависимостью реагировали повышением спектральной мощности альфа- и бета-ритма, тогда как у здоровых участников исследования наблюдалось снижение этих показателей [11]. Однако в настоящее время исследований, посвященных изучению изменений ЭЭГ в ответ на спиртовой одорант у лиц с алкогольной зависимостью, недостаточно, и они носят противоречивый характер.

В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение динамики биоэлектрической активности мозга в ответ на предъявление ольфакторного стимула (спиртовая салфетка) у лиц с алкогольной зависимостью.

Материал и методы исследования

Исследование проводилось на базе отделения клиники НИИ психического здоровья (отделение аддиктивных состояний) г. Томска. У всех обследуемых лиц получено информированное согласие на проведение исследования. Было обследовано 40 пациентов (28 мужчин и 12 женщин) с диагнозом F10.2 по МКБ-10 (алкогольная зависимость) после детоксикации. Средний возраст пациентов составил 38,4±10,7 года. Давность заболевания составила 10,1±2,2 года. Критериями включения пациентов в исследуемую группу являлись: верифицированный диагноз расстройства по МКБ-10 (F10.2 алкогольная зависимость), добровольное согласие на участие в исследовании, возраст старше 18 лет. Критериями исключения являлись: наличие хронических соматических заболеваний в стадии обострения, аллергических реакций, ЛОР-заболеваний, эпилепсии, выраженных органических поражений головного мозга, умственная отсталость, прием лекарственных средств, оказывающих влияние на биоэлектрическую активность головного мозга, отказ от участия в исследовании. В качестве группы контроля было обследовано 40 психически и соматически здоровых лиц (25 мужчин и 15 женщин), сопоставимых по возрасту (средний возраст 33,8±8,1 года).

ЭЭГ регистрировали с 16 стандартных отведений левого и правого полушария: симметричных префронтальных – Fp1 и Fp2; лобных – F3 и F4; центральных – C3 и C4; теменных – P3 и P4; затылочных – O1 и O2; височных – F7, F8, T3, T4, T5, T6, по международной системе Г. Джаспера «10–20» при помощи 16-канального энцефалографа «Неврополиграф» (ООО «Неврокор»). Заземляющий электрод накладывается в область Fz, а референтные (А1 и А2) ипсилатерально – на мочки ушей. Частоты среза фильтров верхних и нижних частот составляли 30 и 1,5 Гц.

Схема ЭЭГ-исследования включала в себя два этапа. Сначала регистрировался фон в условиях покоя с закрытыми глазами (1 мин.). Далее предъявлялся ольфакторный стимул (одноразовая спиртовая салфетка 70%) в течение 30 с на расстоянии 4-6 см от носа, при этом глаза участника исследования оставались закрыты. После ЭЭГ-исследования все участники проходили ольфактометрическое тестирование (AST - Alcohol Sniff Test) для подтверждения обонятельной чувствительности.

На полученных ЭЭГ-записях удалялись артефактные фрагменты. Сигналы обрабатывались с помощью быстрого преобразования Фурье, анализировались значения абсолютной спектральной мощности (мкВ²) для θ– (4–7 Гц), α– (8–13 Гц) и β– (14–30 Гц) ритмов и рассчитывались средние соотношения мощности ритмов по всем отведениям по формуле: .

Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета программ SPSS Statistics 17.0. Данные представлены в виде Median (Q1; Q3). Проверка согласия с нормальным законом распределения проводилась с помощью критерия Шапиро–Уилка. Полученные данные не подчинялись нормальному закону распределения. Использовался непараметрический критерий Вилкоксона для оценки различий в ответ на ольфакторный стимул в каждой группе (фон vs. стимул). Различия считались статистически значимыми при уровне значимости р<0,05 [13].

Результаты исследования и их обсуждение

Сравнение спектральной мощности на фоновой записи (фон) и в ответ на ольфакторный стимул (стимул) в группе пациентов выявило статистически значимое снижение θ–ритма в левом затылочном отведении (О1), α–ритма во фронтальных отделах слева (F3) и справа (F4), а также β–ритма (F3 и F4) (таблицы 1-3). При этом в группе контроля изменения в ответ на одорант представлены более широко (по количеству отведений и уровню значимости). В частности, при предъявлении ольфакторного раздражителя у лиц из группы контроля наблюдается статистически значимое снижение тета-ритма во фронтальных (Fp1; Fp2; F4; F7; F8), теменных отведениях (P3; P4) и части височных (T3; T6), альфа-ритма в теменных (P3; P4), задне-височных (T5; T6) и затылочных отведениях (О1; О2), а также бета-ритма во фронтальных (F3; F4), центральных (С3), теменных (Р3; Р4), височных (Т5) и затылочных отведениях (О1; О2). Данный факт указывает на сниженную функциональную лабильность головного мозга у пациентов с алкогольной зависимостью, т.е. скорость протекания элементарных реакций нейронов.

Для более детальной оценки изменений биопотенциалов головного мозга в ответ на запах спирта нами были рассчитаны и проанализированы соотношения ритмов. Как показали наши предыдущие исследования, данное соотношение является более объективным параметром оценки ЭЭГ, которое позволяет выявить не только направленность изменений (активация или синхронизация), но и их степень [12].

Таблица 1

Изменение спектральной мощности тета–ритма в ответ на предъявление ольфакторного стимула в группах пациентов с алкогольной зависимостью и контроля

Примечание. Median (Q1; Q3); р - уровень статистической значимости при сравнении групп с использованием критерия Вилкоксона.

Таблица 2

Изменение спектральной мощности альфа–ритма в ответ на предъявление ольфакторного стимула в группах пациентов с алкогольной зависимостью и контроля

Примечание. Median (Q1; Q3); р - уровень статистической значимости при сравнении групп с использованием критерия Вилкоксона.

Таблица 3

Изменение спектральной мощности бета–ритма в ответ на предъявление ольфакторного стимула в группах пациентов с алкогольной зависимостью и контроля

Примечание. Median (Q1; Q3); р - уровень статистической значимости при сравнении групп с использованием критерия Вилкоксона.

При сравнении соотношений в покое (фон) и в условиях ольфакторной нагрузки (стимул) в группе пациентов обнаружено статистически значимое снижение (р=0,015). В группе контроля предъявление одоранта приводило к статистически значимому увеличению исследуемого параметра (р=0,0043) (рисунок).

Графики значений коэффициента активации коры

Примечание. Median (Q1; Q3); * - уровень статистической значимости при сравнении групп с использованием критерия Вилкоксона.

Таким образом, мы показали, что степень снижения β–ритма в группе пациентов значительно превосходит снижение α–ритма при восприятии алкогольного раздражителя. Полученные нами данные говорят о снижении общей активности ЭЭГ (синхронизации) в группе пациентов с алкогольной зависимостью в ответ на ольфакторный стимул. При этом фоновая ЭЭГ у пациентов с алкогольной зависимостью характеризовалась существенным снижением альфа-мощности, редукцией амплитуды и ритмичности альфа-ритма и преобладанием высокочастотной активности (бета-ритма) (таблица 1). В контрольной группе запах спирта приводил к противоположным изменениям - реакции активации (резкое снижение альфа-ритма).

Согласно исследованиям, ЭЭГ-реакция активации представлена ориентировочным рефлексом (ОР) [7; 14; 15]. Первоначально новый стимул приводит к генерализованному ОР, который связан с возбуждением ретикулярной формации (РФ). Генерализованный ОР быстро снижается или вообще не возникает после многократного повторения стимула [7; 14; 16]. Данный факт может объяснять причину синхронизации на ЭЭГ при восприятии спиртового запаха у аддиктов. Т.е. при злоупотреблении алкоголем происходит реакция угасания, ведущая к потере способности данного стимула вызывать ОР. Тогда как для лиц, не страдающих алкогольной зависимостью, вышеуказанный одорант имеет относительную новизну и вызывает безусловный ОР.

Заключение

Таким образом, были продемонстрированы особенности восприятия запаха спирта у пациентов с алкогольной зависимостью, заключающиеся в реакции синхронизации на ЭЭГ. Также было показано, что у пациентов наблюдается снижение функциональной лабильности коры больших полушарий мозга. Полученные данные могут лечь в основу создания нейрофизиологических критериев диагностики алкогольной зависимости, оценки степени тяжести заболевания (оценка хемосенсорной чувствительности), а также прогностических моделей в будущем.