Научно-практический медицинский рецензируемый журналISSN 1727-2378 (Print)         ISSN 2713-2994 (Online)
Ru
En

Корреляция мощности основных ритмов электроэнцефалограммы и коэффициента когерентности с уровнем тревоги и депрессии в юношеском возрасте

DOI:10.31550/1727-2378-2019-161-6-53-57
Для цитирования: Газенкампф К.А., Дмитренко Д.В., Карнаухов В.Е., Фирсова Д.А. Корреляция мощности основных ритмов электроэнцефалограммы и коэффициента когерентности с уровнем тревоги и депрессии в юношеском возрасте // Доктор.Ру. 2019. № 6 (161). С. 53–57. DOI: 10.31550/1727-2378-2019-161-6-53-57
10 июня 11:18

Цель исследования: изучение ассоциации показателей количественной электроэнцефалограммы (ЭЭГ) с субклинически выраженными тревогой и депрессией у здоровых индивидуумов юношеского возраста.

Дизайн: сравнительное исследование.

Материалы и методы. В исследование включены 279 клинически здоровых добровольцев в возрасте от 17 до 22 лет (медиана — 18 лет). Проведено психологическое тестирование с использованием Опросника депрессивной симптоматики Бека, Шкалы тревожности и компьютерного программного обеспечения «НС-Психотест» («Нейрософт», г. Иваново). Выполнен спектральный, мощностной, когерентный анализ ЭЭГ с помощью компьютерного электроэнцефалографического комплекса «Нейрокартограф» (МБН, г. Москва).

Результаты. Зарегистрированы статистически значимые корреляции мощности и коэффициента межполушарной когерентности основных ритмов ЭЭГ с уровнем тревоги и депрессии. Наиболее сильные из них выявлены между критическим уровнем депрессии (по данным нейропсихологического тестирования) и мощностью тета-ритма в лобно-височных отделах правого полушария (F4, F8, T4, C4, T6), а также между очень высоким уровнем учебной тревожности и мощностью тета-ритма в левом полушарии (F3, Т5, Р3, Т3, F7) головного мозга; между коэффициентом межполушарной когерентности тета- и бета-ритмов в лобных отведениях (пары F3–F4, F7–F8, O1–O2) и критическим уровнем депрессии, между коэффициентом когерентности бета-ритма в теменно-височных отделах (пары Р3–Р4, Т3–Т4, Т5–Т6) и очень высоким уровнем учебной тревожности.

Заключение. Настоящее исследование показало статистически значимые корреляции между уровнем депрессии и тревоги и мощностными характеристиками основных ритмов ЭЭГ с тенденцией к увеличению силы корреляции при нарастании степени выраженности тета- и бета-ритмов, происходящем при усилении субклинической депрессивной и тревожной симптоматики соответственно. Показана тенденция к увеличению силы корреляционных связей между коэффициентом межполушарной когерентности по тета- и альфа-ритмам и уровнем депрессии и тревоги с нарастанием тяжести субклинической депрессивной и тревожной симптоматики.

Газенкампф Кирилл Александрович — аспирант кафедры медицинской генетики и клинической нейрофизиологии Института последипломного образования ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России. 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1. eLIBRARY.RU SPIN: 5845-7212. E-mail: hassenkampf@mail.ru

Дмитренко Диана Викторовна — д. м. н., доцент, заведующая кафедрой медицинской генетики и клинической нейрофизиологии Института последипломного образования, руководитель Неврологического центра эпилептологии, нейрогенетики и исследования мозга Университетской клиники ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России. 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1. eLIBRARY.RU SPIN: 9180-6623. ORCID: 0000-0003-4639-6365. E-mail: mart2802@yandex.ru

Карнаухов Владислав Евгеньевич — студент ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России. 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1. E-mail: KarnauchovVE@mail.ru

Фирсова Дарья Анатольевна — студентка ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России. 660022, Россия, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1. E-mail: FirsovaDA@mail.ru

Авторы благодарны Шнайдер Н.А., д. м. н., профессору, ведущему научному сотруднику отделения персонализированной психиатрии и неврологии ФГБУ «НМИЦ ПН им. В.М. Бехтерева» Минздрава России, врачу-неврологу Неврологического центра эпилептологии, нейрогенетики и исследования мозга Университетской клиники ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России, за активное участие в планировании и проведении настоящего исследования, а также в подготовке статьи.

Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.



Доктор.ру

По данным ВОЗ, количество пациентов с психическими заболеваниями увеличивается ежегодно, особенно в странах с развитой экономикой и высоким уровнем жизни. Однако методы ранней диагностики и профилактики данных заболеваний изучены недостаточно. Традиционные способы оценки психоэмоционального состояния (психологические опросники) в определенной степени субъективны, поэтому требуются более объективные методы, один из которых — ЭЭГ, метод оценки функциональной активности ЦНС.
Важным аспектом является ранняя диагностика психоэмоциональных расстройств у лиц юношеского возраста, что связано с их психическими особенностями: недооценкой своего психологического состояния и нежеланием обращаться к психиатрам. Это объясняет необходимость включения в комплексное обследование в рамках диспансеризации применения объективных методов диагностики тревожности и депрессии, включая количественный анализ ЭЭГ. Его преимущества — объективность, неинвазивность, а также возможность оценки результатов обследования в динамике. В настоящее время количественный анализ ЭЭГ широко используется в диагностике различных заболеваний головного мозга[1].
По данным ранее проведенных исследований, состояние эмоционального напряжения связано с увеличением мощности бета-ритма, в то время как тревожно-депрессивные состояния в большей степени ассоциируются с более медленными альфа- и тета-ритмами[2, 3]. Американская нейропсихиатрическая ассоциация оценила чувствительность и специфичность методики количественного анализа ЭЭГ для выявления тревожно-депрессивных состояний в 72–93% и 75–88% соответственно[4].
Однако исследования среди здоровых людей юношеского возраста без клинически выраженных симптомов тревожно-депрессивного синдрома для определения предикторов развития пограничных и психиатрических расстройств не проводились.
Цель настоящего исследования: изучение ассоциации показателей количественной ЭЭГ с субклинически выраженной тревогой и депрессией у здоровых индивидуумов юношеского возраста.
 
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось в 2016–2018 гг. на базе кафедры медицинской генетики и клинической нейрофизиологии Института последипломного образования и Университетской клиники Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого. В него входили 279 клинически здоровых добровольцев в возрасте от 17 до 22 лет (медиана — 18 лет): 48,7% девушек и 51,3% юношей. Проведено психологическое тестирование с использованием Опросника депрессивной симптоматики Бека, Шкалы тревожности и компьютерного программного обеспечения «НС-Психотест» («Нейрософт», г. Иваново). Выполнен спектральный, мощностной, когерентный анализ ЭЭГ с применением компьютерного электроэнцефалографического комплекса «Нейрокартограф» (МБН, г. Москва).
Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета прикладных программ Statistica v. 7.0 (StatSoft, США), силу корреляционной связи определяли по таблице Чеддока.

РЕЗУЛЬТАТЫ
При исследовании ассоциации мощности основных ритмов ЭЭГ с уровнем межличностной тревожности зарегистрирована статистически значимая положительная корреляционная связь между высоким уровнем межличностной тревожности и мощностью альфа-ритма в теменно-центральных отделах левого полушария (С3 и Р3 — r = 0,88) и отрицательная — между высоким уровнем межличностной тревожности и мощностью бета-ритма в симметричных (теменно-центральных) отделах (С4 и Р4 — r = –0,82) (рис. 1). Отмечена сильная положительная корреляция высокого уровня самооценочной тревожности с мощностью бета-ритма в правой височной области (Т6 — r = 0,86) (рис. 2).

Рис. 1. Сильная положительная и отрицательная корреляционная связь высокого уровня межличностной тревожности и мощности альфа- и бета-ритмов

r10_1.jpg

Рис. 2. Сильная положительная корреляционная связь высокого уровня самооценочной тревожности и мощности бета-ритма

r10_2.jpg

Кроме того, выявлена заметная отрицательная корреляционная связь чрезмерного спокойствия в рамках учебной тревожности с мощностью тета-ритма в задневисочно-затылочных отделах правого полушария (О2 — r = –0,52) и сильная отрицательная корреляционная связь с мощностью альфа-ритма в височных отведениях контралатерального полушария (Т3 — r = –0,76) (рис. 3). Показана сильная положительная корреляционная связь очень высокого уровня учебной тревожности с мощностью бета-ритма (Fp2 и Т3 — r = 0,78) и тета-ритма (F3 и T5 — r = 0,78; P3, T3 и F7 — r = 0,85) в лобно-височных отведениях левого полушария (рис. 4).

Рис. 3. Сильная отрицательная корреляционная связь чрезмерного спокойствия в рамках учебной тревожности и мощности альфа- и тета-ритмов

r10_3.jpg

Рис. 4. Сильная положительная корреляционная связь высокого и очень высокого уровня учебной тревожности и мощности тета- и бета-ритмов

r10_4.jpg

Найдена сильная и весьма сильная положительная корреляционная связь критического уровня депрессии (по данным Опросника депрессивной симптоматики Бека) с мощностью тета-ритма в передних отделах (F4 и T4 — r = 0,81; T6 — r = 0,85; F8 и C4 — r = 0,92) правого полушария (рис. 5).

Рис. 5. Сильная положительная корреляционная связь критического уровня депрессивной симптоматики и мощности тета-ритма

r10_5.jpg

Умеренная и заметная положительная корреляционная связь умеренной депрессивной симптоматики прослеживалась с мощностью тета-ритма в правом полушарии (F8 и T4 — r = 0,35; F4 — r = 0,37; O2 — r = 0,38) и мощностью бета-ритма, преимущественно бифронтально (Fp2 — r = 0,35; F4 — r = 0,57; C3 — r = 0,49; C4 — r = 0,59; P3 — r = 0,43; F7 — r = 0,37; F8 — r = 0,41; T4 — r = 0,45) (рис. 6).

Рис. 6. Умеренная положительная корреляционная связь умеренного уровня депрессивной симптоматики и мощности тета- и бета-ритмов

r10_6.jpg

При высоком уровне межличностной тревожности выявлена сильная положительная корреляционная связь с коэффициентом межполушарной когерентности альфа-ритма в центральных отделах (в паре С3–С4, r = 0,83), при очень высоком уровне — заметная и сильная положительная корреляционная связь с коэффициентом межполушарной когерентности тета-ритма (P3–P4 — r = 0,73; T5–T6 — r = 0,63) и бета-ритма (T5–T6 — r = 0,61) в височно-теменных отделах больших полушарий (рис. 7).

Рис. 7. Сильная положительная корреляционная связь высокого и очень высокого уровня межличностной тревожности и коэффициента когерентности альфа-, тета- и бета-ритмов

r10_7.jpg

У лиц с высоким уровнем самооценочной тревожности определена сильная отрицательная корреляционная связь с коэффициентом межполушарной когерентности альфа-ритма (P3–P4 — r = –0,75) (рис. 8), а при очень высоком уровне учебной тревожности выявлена сильная положительная корреляционная связь с коэффициентом межполушарной когерентности бета-ритма (P3–P4 — r = 0,77; T3–T4 — r = 0,84; T5–T6 — r = 0,58) (рис. 9).

Рис. 8. Сильная отрицательная корреляционная связь высокого уровня самооценочной тревожности и коэффициента когерентности альфа-ритма

r10_8.jpg

Рис. 9. Сильная положительная корреляционная связь высокого уровня учебной тревожности и коэффициента когерентности бета-ритма

r10_9.jpg

Обнаружена сильная и весьма сильная отрицательная корреляционная связь критического уровня депрессии с коэффициентом межполушарной когерентности тета- (F3–F4 — r = –0,93) и бета-ритмов (F3–F4 — r = –0,84; F7–F8 и O1–O2 — r = –0,77) (рис. 10).

Рис. 10. Сильная и весьма сильная отрицательная корреляционная связь критического уровня депрессии и коэффициента когерентности тета- и бета-ритмов

r10_10.jpg

ОБСУЖДЕНИЕ
Исследования, посвященные данной теме, немногочисленны, и в большинстве своем в них рассматриваются особенности корреляции уровней тревожно-депрессивной симптоматики с мощностными характеристиками и коэффициентом когерентности основных ритмов ЭЭГ у взрослых пациентов с психиатрическими расстройствами. Исследования здоровых лиц юношеского возраста не проводились, поэтому оценка изменений мощностных и когерентных характеристик ЭЭГ при нарастании тревожной и депрессивной симптоматики в субклиническиом периоде вызывает затруднения.
Вопрос объективизации определения тревожно-депрессивных расстройств и их связи с функциональной активностью головного мозга рассматривался неоднократно. А.М. Хантер и соавт.[5] в своей работе указывают на возможность определения предрасположенности к депрессивным эпизодам или их повторению в ближайшее время с помощью данных о биоэлектрической активности головного мозга.
Г.Е. Брудер и соавт.[6] показали, что, используя данные ЭЭГ, можно установить наличие тревожного синдрома при депрессивном расстройстве, а также уточнить его выраженность и тип. Продолжая изучать эти аспекты диагностики тревожных синдромов, А.С. Энгельс, В. Хеллер и соавт.[10] выявили возможность разграничения двух типов проявления тревожного синдрома: тревожного возбуждения и тревожного опасения.
В работе Дж.Дж.Б. Коана и Дж. Аллена[7] описано проявление тревожности в виде повышения мощности бета-ритма и снижения мощности альфа-ритма в правой лобной доле, в то время как Л.И. Афтанас и В. Хеллер[8, 9] указывают на изменение мощностных характеристик более медленных альфа- и тета-ритмов в левой лобно-височной области при высоком уровне личностной тревожности.
По результатам исследования[10], асимметрия биоэлектрической активности головного мозга в состоянии покоя, наблюдаемая при депрессии, зависит от уровня сопутствующего беспокойства и характера его проявления. Согласно данным Н.Б. Костюниной и В.Г. Куликова [11], эмоции страха и горя сопровождаются депрессией альфа-ритма, а радости и гнева — его ростом.
С.Г. Данько и соавт.[12] наблюдали увеличение мощности бета-ритма при индукции положительных эмоций и ее уменьшение при индукции отрицательных эмоций, локализованные в височно-центрально-теменных отделах.
Показано, что фронтальные отделы коры больших полушарий головного мозга значимы в формировании валентности и мотивационной значимости стимула, в то время как полушарная асимметрия в большей степени связана с мотивацией действия: мотивация приближения преобладает при левополушарной асимметрии мощности альфа-ритма, мотивация избегания — при правополушарной асимметрии[13].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящее исследование показало статистически значимую корреляцию между уровнем депрессии и тревоги и мощностными характеристиками основных ритмов ЭЭГ с тенденцией к увеличению силы корреляции при нарастании степени выраженности тета- и бета-ритмов, происходящем при усилении субклинической депрессивной и тревожной симптоматики соответственно. Наиболее сильные корреляционные связи выявлены между критическим уровнем депрессии (по данным нейропсихологического тестирования) и мощностью тета-ритма в лобно-височных отделах правого полушария (F4, F8, T4, C4, T6) и между очень высоким уровнем учебной тревожности и мощностью тета-ритма в левом полушарии (F3, Т5, Р3, Т3, F7) головного мозга.
Показана тенденция к увеличению силы корреляционных связей между коэффициентом межполушарной когерентности по тета- и альфа-ритмам и уровнем депрессии и тревоги с нарастанием тяжести субклинической депрессивной и тревожной симптоматики. Наиболее сильные связи выявлены между коэффициентом когерентности тета- и бета-ритмов в лобных отведениях (пары F3–F4, F7–F8, O1–O2) и критическим уровнем депрессии, между коэффициентом когерентности бета-ритма в теменно-височных отделах (пары Р3–Р4, Т3–Т4, Т5–Т6) и очень высоким уровнем учебной тревожности.


10 июня 11:18
ЛИТЕРАТУРА
  1. Смоляков Ю.Н. Интегральная оценка когнитивной функции по результатам спектрального анализа ЭЭГ. В сб.: Системный анализ в медицине (САМ 2014). Материалы VIII международной научной конференции. Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН. 2014: 102–5. [Smolyakov Yu.N. Integral'naya otsenka kognitivnoi funktsii po rezul'tatam spektral'nogo analiza EEG. V sb.: Sistemnyi analiz v meditsine (SAM 2014). Materialy VIII mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii. Dal'nevostochnyi nauchnyi tsentr fiziologii i patologii dykhaniya SO RAMN. 2014: 102–5. (in Russian)]
  2. Куценко Д.О., Ивонин А.А., Шуваев В.Т., Лисянская Н.Г., Ноздрачев А.Д. Особенности пространственной организации ЭЭГ при различных вариантах проявления тревожного синдрома у пациентов с депрессией. Физиология человека. 2015; 41(1): 43–8. [Kutsenko D.O., Ivonin A.A., Shuvaev V.T., Lisyanskaya N.G., Nozdrachev A.D. Osobennosti prostranstvennoi organizatsii EEG pri razlichnykh variantakh proyavleniya trevozhnogo sindroma u patsientov s depressiei. Fiziologiya cheloveka. 2015; 41(1): 43–8. (in Russian)]
  3. Kanda P.A.M., Anghinah R., Smidt M.T., Silva J.M. The clinical use of quantitative EEG in cognitive disorders. Dement. Neuropsychol. 2009; 3(3): 195–203. DOI: 10.1590/S1980-57642009DN30300004
  4. Coburn K.L., Lauterbach E.C., Boutros N.N., Black K.J., Arciniegas D.B., Coffey C.E. The value of quantitative electroencephalography in clinical psychiatry: a report by the Committee on Research of the American Neuropsychiatric Association. J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 2006; 18(4): 460–500. DOI: 10.1176/jnp.2006.18.4.460
  5. Hunter A.M., Cook I.A., Leuchter A.F. The promise of the quantitative electroencephalogram as a predictor of antidepressant treatment outcomes in major depressive disorder. Psychiatr. Clin. North Am. 2007; 30(1): 105–24. DOI: 10.1016/j.psc.2006.12.002
  6. Bruder G.E., Fong R., Tenke C.E., Leite P., Towey J.P., Stewart J.E. et al. Regional brainasymmetries in major depression with or without ananxiety disorder: a quantitative electroencephalographic study. Biol. Psychiatry. 1997; 41(9): 939–48. DOI: 10.1016/S0006-3223(96)00260-0
  7. Coan J.J.B., Allen J.A. Frontal EEG asymmetry as amoderator and mediator of emotion. Biol. Psychol. 2004; 67(1–2): 7–49. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2004.03.002
  8. Афтанас Л.И. Эмоциональное пространство человека: психофизиологический анализ. Новосибирск; 2000. 126 с. [Aftanas L.I. Emotsional'noe prostranstvo cheloveka: psikhofiziologicheskii analiz. Novosibirsk; 2000. 126 s. (in Russian)]
  9. Heller W. Neurophysiological mechanisms of individual differences in emotion, personality and arousal. Neuropsychiatry. 1993; 7(4): 476–89. DOI: 10.1037/0894-4105.7.4.476
  10. Engels A.S., Heller W., Spielberg J.M., Warren S.L., Sutton B.P., Banich M.T. et al. Co-occurring anxiety influences patterns of brain activity in depression. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 2010; 10(1): 141–56. DOI: 10.3758/CABN.10.1.141
  11. Костюнина Н.Б., Куликов В.Г. Частотные характеристики спектров ЭЭГ при эмоциях. Журн. ВНД. 1995; 45(3): 453–7. [Kostyunina N.B., Kulikov V.G. Chastotnye kharakteristiki spektrov EEG pri emotsiyakh. Zhurn. VND. 1995; 45(3): 453–7. (in Russian)]
  12. Данько С.Г., Бехтерева Н.П., Шемякина Н.В., Антонова Л.В. Электроэнцефалографические корреляты мысленного переживания эмоциональных личных и сценических ситуаций. Сообщение II. Характеристики пространственной синхронизации. Физиология человека. 2003; 29(6): 685–93. [Dan'ko S.G., Bekhtereva N.P., Shemyakina N.V., Antonova L.V. Elektroentsefalograficheskie korrelyaty myslennogo perezhivaniya emotsional'nykh lichnykh i stsenicheskikh situatsii. Soobshchenie II. Kharakteristiki prostranstvennoi sinkhronizatsii. Fiziologiya cheloveka. 2003; 29(6): 685–93. (in Russian)]
  13. Mauss I.B., Robinson M.D. Measures of emotion: a review. Cogn. Emot. 2009; 23(2): 209–37. DOI: 10.1080/02699930802204677

Новости

22 октября 15:07
Воспалительные заболевания кишечника

30 октября с 10:00 до 18:00 (мск) будет проходить большая онлайн-конференция с участием 14 лекторов под руководством автора журнала «Доктор.Ру» Скворцовой Тамары Андреевны, к. м. н., главного внештатного детского специалиста гастроэнтеролога ДЗМ

22 октября 15:03
Онлайн-конференция «На орбите женского здоровья: вопросы, взгляды, решения»

27 октября в 15:00 (мск) начнется большая онлайн-конференция под руководством постоянного автора журнала «Доктор.Ру» Кузнецовой Ирины Всеволодовны, д. м. н., профессора, руководителя направления «Гинекологическая эндокринология» НОЧУ ДПО «Высшая медицинская школа»

19 октября 17:22
Онлайн-конференция «Креативная эндокринология: новые технологии в диагностике и лечении эндокринных заболеваний»

23 октября в 10:00 (мск) начнется онлайн-конференции «Новые технологии в диагностике и лечении эндокринных заболеваний», под руководством автора журнала «Доктор.Ру» Аметова Александра Сергеевича, д. м. н., профессора, заведующего кафедрой эндокринологии ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

19 октября 17:20
Полиморфизмы генов витамина D и их роль в прогнозе эффективности лечения аллергических заболеваний у детей

Постоянный автор журнала «Доктор.Ру» Ревякина Вера Афанасьевна, д. м. н., профессор, заведующая отделением аллергологии ФГБУН ФИЦ питания и биотехнологии, 21 октября в 17:00 (мск) проведет вебинар, посвященный лечению аллергических заболеваний у детей

14 октября 13:02
XL межрегиональная конференция РОАГ «Женское здоровье», г. Оренбург

22 октября с 08:50 до 15:00 (мск) в онлайн-формате пройдет конференция с участием постоянных авторов журнала «Доктор.Ру» Аполихиной И.А., Баранова И.И., Виноградовой М.А., Кирсановой Т.В., Пекарева О.Г., Чечневой М.А.

Все новости

Партнеры