5 курс / Психиатрия и наркология для детей и взрослых (доп.) / Поливагальная_теория,_нейрофизиологические_основы
.pdf
1 40 |
П о л И В А ГА Л Ь Н А Я Т Е О Р И Я |
'АБА' 1А .'ГnГЛn'А АА1Б.'Р ЕАГНnБ'' ББАЛ'nГ'.Г' ''Г.'Г 'АБА 'ААНГ 1'1ЕБРА.'Л Бn'АА'Л БАР'Б'1 Б1Б АЕ'1ЕНБnА ЕАБ. '.Р Б1'АБА1А''1БАГ 1АБН'1Г.' БРnА1'ББАГ1'. РБА'n
О |
в |
И
ОДИНОЧНОГО
Он
в
модуляцию обратнойсвязи (изменение величины или направления обрат ной связи)другими структурами мозга.
В-четвертых, нейрофизиологические исследования показывают, что частота дыхания определяется системой ствола мозга, которая так же связывает дыхательный ритм с сердцем и бронхами. Это нейрофи зиологическое управление дыханием, отчасти, зависит от эмерджент ных свойств межнейронной коммуникации между двояким ядром
иядром солитарного тракта. Согласно исследованиям Д. В. Рихтера
иК. М. Шпайера (Richter & Spyer, 1990), межнейронная связь между двояким ядром и ядром солитарного тракта служит водителем карди ореспираторного ритма, вызывающего колебательные изменения про света бронхов и сердечного ритма по частоте, сходные со спонтанным дыханием. Ритмическая согласованность между этими процессами мо жет функционально усиливать диффузию кислорода и координировать дыхание и частоту сердечных сокращений с другими процессами, зави сящими от моторных волокон ядра, таких как сосание, глотание и вока лизация.
Вышеизложенный обзор вагальной системы подчеркивает зна
чимость волокон блуждающего нерва в процессах саморегуляции.
у |
1 41 |
Нейроанатомическая и нейрофизиологическая информация относитель но функции блуждающего нерва была приведена в описании поливагаль ной теории (см. главу 2). Она обеспечивает теоретическое обоснование конкретных клинических оценок и вмешательств в ОИТН. На ее осно ве могут разрабатываться вмешательства, не ставящие под угрозу кли нический статус уязвимого младенца. Напротив, поливагальная теория объясняет, каким образом стимуляция определенных сенсорных систем может вызывать опасные для жизни вагальные рефлексы. Например, пе рорально-пищеводная стимуляция, нередко возникающая во время соса ния или во время введения орогастрального зонда для кормления, может вызывать сильную брадикардию.
Поливагальная теория учитывает функциональную разницу между ва гусными волокнами, возникающими в двух областях ствола мозга: в дво якомядре и дорсальном ядре блуждающего нерва. Два типапутей имеют различное эмбриональное происхождение, продвигают разные страте гии реагирования и обеспечивают нейрофизиологическое обоснование для новых дефиниций и объяснений стресса, дистресса и стрессоустой чивости. Поливагальная теория объясняет стресс и дистресс, испытыва емый новорожденными группы высокого риска в контексте эволюции вегетативной нервной системы млекопитающих. Из-за эволюционно го давления, связанного с получением и поддержанием кислородных ресурсов и транспортировкой оксигенированной крови в мозг, нео маммальная вагальная системаI развивалась из волокон нейронов, про исходящих из двоякогоядра или мигрировавших кнему. Неомаммальная вагальная система обеспечивает невральный контроль мышц, которые развиваются из жаберных дуг. Жаберные дуги на протяжении всей эво люции были связаны с извлечением кислорода из окружающей среды. Соматомоторные пути неомаммальной вагальной системы иннервиру ют гортань, глотку и пищевод и координируют вокализацию, дыхание и сосание. Кроме того, висцеромоторные пути этой системы регулиру ют сужение бронхов и частоту сердечных сокращений. Таким образом,
1
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Л О Л И В А ГА А Ь Н А Я Т Е О Р И Я
система по-прежнему участвует в получении кислорода из окружающей среды, оксигенации крови и поддержании мозгового кровотока путем регулирования артериального давления. Эволюционно более старая ва гальная система рептилийвключает волокна, берущие начало в дорсаль ном ядре блуждающего нерва .
Поливагальная теория утверждает, что две вагальные системы нео маммальная и рептильная по-разному реагируют на стрессор. Для здо ровых млекопитающих первичный ответ опосредуется блуждающим нервом и характеризуется быстрой депрессией вагального тонуса. Это функционально устраняет мощное yУ УкиЧг, з гИ«г. ,ЧГ, серд ца и способствует мгновенному увеличению метаболического выхода (то есть, увеличению частоты сердечных сокращений), с целью моби лизации энергетических ресурсов для классической реакции «сражай ся или беги». Снятие вагального тормоза увеличивает силу и скорость, чтобы справиться со стрессом и способствовать получению кислород ных ресурсов. Однако устранение вагального торможения функцио нально ослабляет (то есть уменьшает контроль) двигательные систе мы, включающие двоякие ядра. Таким образом, стресс будет связан не только с учащенным сердцебиением, но также с более высокочастот ной вокализацией (например, высокочастотный пронзительный крик) и трудностями в координации сосания, глотания и дыхания. Именно это обычно наблюдается у физиологически напряженных недоношенных детей в угрожающих состояниях.
Тд |
д |
. |
ы |
Тд д |
д д |
|
д д |
Согласно этой модели стресс, характеризующийся снятием вагального торможения, не обязательно угрожает выживанию человека. Это неред ко может быть адаптивной реакцией, направленной на увеличение мета болического выхода, с целью мобилизации и соответствия требованиям, связанным с выживанием. Например, депрессия вагального торможе ния происходит во время физическиой нагрузки, при боли, концентра ции внимания и даже во время аппетитной фазы желудочной секреции. Успешная послеродовая адаптация связана с нейрофизиологической способностью ребенка регулировать вагальный тормоз, для дифферен цированного взаимодействия с окружающей средой. Следовательно,
новорожденный с высоким риском, который проявляет системную ре гуляцию вагального торможения, адекватную требованиям окружающей
у |
1 43 |
среды, должен иметь более высокие социальные и когнитивные результа ты (например, Doussard-Roosevelt, McClenny & Porges, 2001; Doussard Roosevelt, Porges, Scanlon, Alemi & Scanlon, 1997; Hofheimer, Wood, Porges, Pearson & Lawson, 1995).
Снятиевагального торможенияпереводитнервную системумлекопи тающего в уязвимое состояние, потому что: (а) это нарушает гомеоста тические функции, в том числе связанные с регуляцией артериального давления, терморегуляцией, приемом пищи и пищеварением; и (6) под вергает нервную систему риску возникновения рептильных вагальных реакций. Когда сердце и бронхи находятся под контролем вагуса млеко питающих, они защищены от влияния вагуса рептилий, а кровь соответ ствующим образом насыщается кислородом и транспортируется в мозг. У здорового ребенка транзисторные поведенческие состояния, такие как плач, характеризуются отключением и самоуспокоением в резуль тате повторного включения вагального торможения. Дети с более вы соким вагальным тонусом млекопитающих, как правило, более воспри имчивы к окружающей среде (DeGangi, DiPietro, Greenspan & Porges, 1991; Porges, Doussard-Roosevelt, Portales & Suess, 1994; Porter, Porges & Marshall, 1988; Stifter & Fox, 1990) и более способны к самоуспокоению (Fox, 1989; Huffman et al., 1998). Более того, новорожденные с высо ким риском с более высоким вагальным тонусом млекопитающих имеют меньшефакторовриска (см.главу 4; Porges, 1995) и демонстрируютлуч шие когнитивные результаты (Fox & Poгges, 1985).
В отличие от саморегуляторных характеристик неомаммального ва гуса и функции вагального торможения при реакциях на вызовы окру жающей среды, рептильный вагус реагирует значительным повышени ем тонуса, который уменьшает частотусердечныхсокращений и сужает бронхи. Снижая метаболический выход, вагус рептилий сберегает до ступный кислород и способствует адаптивным реакциям, таким как ны ряние и погружение в воду или поведенческая иммобилизация (то есть симуляция смерти) на суше.
К сожалению, эти стратегии реагирования, которые являются адаптивными для рептилий, потенциально смертельны для млекопита ющих.У млекопитающих такая дезадаптивная стратегия в клинических условияхпроявляетсякак потенциально летальная брадикардияи апноэ. В рамках поливагальной теории было высказано предложение (см. гла ву 2), что дистресс плода и внезапная смерть, включая синдром внезап ной детской смерти, из-за их нейрогенного происхождения, являются
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
1 44 |
1 1 |
1 4 16 |
1 6 |
потенциальными примерами пагубного воздействия усиления рептиль ной ветви блуждающего нерва.
Вклинических условияхвозможно оценить состояние неомаммально го вагуса для выявления стресса и дистресс-уязвимости. Вагусные волок на, идущие к сердцу от двоякого ядра, продуцируют дыхательный ритм (то есть, ДСА). Применяя статистический анализ временю;rх рядов к рит му частоты сердечных сокращений (Porges, 1985; Porges & Bohrer, 1990),
можно извлечь показатель ДСА, который точно отражает вагальные вли яния из двоякого ядра.
Вотсутствие стимуляции сердца двояким ядром, оно уязвимо к скач кам тонуса дорсального ядра блуждающего нерва, которые вызывают брадикардию. Данныенашей лаборатории подтверждают этот вывод. Мы наблюдали, что брадикардия у плода и новорожденного возникает в пе риоды депрессии ДСА, измеряя тонус волокон вагуса, идущих от двояко го ядра (Reed, Ohel, David & Porges, 1999). Более того, наличие мекония
воколоплодньrх водах плодов, страдающих гипоксией (т. е. дистрессом плода), служит дополнительным подтверждением этой модели, посколь ку вагальная стимуляция нижних отделов пищеварительного тракта по средством волокон, идущих от дорсального ядра блуждающего нерва вы зывает выделение мекония (Behrman & Vaughan, 1987). Таким образом, во время дистресса плода, когда, как нам известно, ДСА находится в де прессии, у плода наблюдается всплеск импульсации дорсального ядра
блуждающего нерва, о чем свидетельствует выраженная брадикардия и выделение мекония.
Вподтверждение этих выводов нейроанатомическиеисследования по казывают, что синдром внезапной детской смерти может быть связан с за держкой созревания миелинизированньrх волокон блуждающего нерва (Becker, Zhang & Pereyra, 1993). Вагусные двигательные волокна млеко
питающих миелинизированы, как и большая часть его чувствительных волокон. Гипоксия или другие нейрофизиологические повреждения, ко торые могут препятствовать миелинизации вагуса или, даже вызывать демиелинизацию, могут нарушать систему вагусной отрицательной об ратной связи. Включение и выключение вагусного тормоза при этом ста новится ненадежным. Дефекты этой системы имеют решающее значение для выживания, потомучто двоякое ядро участвует в генерации дьrхатель ньrх ритмов и координации сосания, глотания и дьrхания. Таким образом, оценка функции этого ядра может индексироваться в континууме дефи цитов процессов саморегуляции.
Ф и з и о л о r Н 'I Е С К А Я Р Е Г УЛ Я Ц И Я у Н О В О Р О Ж Д Е Н Н Ы Х . . . |
1 45 |
ИЕРАРХИЧ ЕСКАЯ МОДЕЛЬ САМОРЕГУЛЯ ЦИИ
Процессы саморегуляции, наблюдаемые у млекопитающих, могут быть организованы в иерархическую модель с четырьмя уровнями (Porges, 1983). Она подчеркивает зависимость поведенческих систем высшего порядка от первичных физиологических систем. Модель предполагает, что такое поведение, как организованная двигательная активность, свя занная с кормлением, или соответствующая эмоциональная регуляция во время социального взаимодействия, зависят от первичного физиоло гического субстрата, связанного с системной регуляцией вегетативного статуса. Модель содержит четыре уровня и является иерархической, по сколькукаждый последующий уровень требует успешного функциониро вания на предыдущем уровне организации (см.табл. 6.1).
Первый уровеньхарактерен длягомеостатическихпроцессов в физио логических системах, регулирующих внутренние органы.Гомеостатичес кая регуляция требует двунаправленных процессов мониторинга и регу лирования внутреннего органа через сенсорные и моторные пути между ним и мозгом. Процессы второго уровня требуют коркового, сознатель ного и часто мотивированного влияния на регуляцию гомеостаза ствола мозга. Процессы третьего уровня - это наблюдаемое поведение, кото рое можно оценить по количеству, качеству и уместности двигательных реакций. Четвертый уровень отражает связь поведения, эмоционально го тонуса и физическогосостояния для успешной координации социаль ных взаимодействий.
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
1 46 |
П о л И В А Г А Л Ь Н А Я 1' Е О Р И Я |
Отличительной особенностью данной модели является предположе ние, что сложное поведение, включая социальные взаимодействия, зави сит от физиологических процессов и того, насколько адекватно нервная система регулирует вегетативное состояние. Таким образом, регуляция вегетативного статуса посредством двунаправленной связи между мозгом и висцеральными органами становится стержнем физического, психоло гического и социального развития. Эта глава посвящена только процес сам уровня I и II, поскольку они обеспечивают первичный субстрат эмо циональной, когнитивнойи поведенческойрегуляции развития и должны быть освоены всеми новорожденными для выживания еыуспешной адап тации в послеродовой среде.
Pвц а нййщыБы0вц рю ыЯщ) щцоцоoКойльщчыоцпнцйчп)ы
Процессы I уровня представляют собой успешную регуляцию внутрен них процессов организма с помощью невральных систем с отрицатель ной обратной связью, состоящих из интероцепторов или сенсорных рецепторов, контролирующих внутреннее состояние организма и соот ветствующих им нервных путей. Для поддержания гомеостаза интероре цепторы, расположенные во внутренних органах (например, желудочной, печеночной, кишечной, кардиальной, сосудистой и бронхо-легочной си стемах), передают информацию по невральным путям в структуры ство ла мозга. Последние интерпретируют сенсорную информацию и регули руют висцеральный статус, оказьmая моторное влияние, либо напрямую управляя различными органами посредством невральных путей (напри мер, увеличивают или уменьшают частоту сердечных сокращений, су жают или расширяют кровеносные сосуды, подавляют или усиливают перистальтическую активность), либо запускают высвобождение специ фических гормонов или пептидов (например, адреналина, инсулина, ок ситоцина, вазопрессина, гастрина, соматостатина). Уровень I связан с не вральными механизмами обратной связи, поддерживающими гомеостаз.
Процессы II уровня. Распределение ресурсов
Вегетативная нервная система не только регулирует работу внутренних органов, но и реагирует на внешние вызовы. Способность находить ком промисс между внутренними и внешними потребностями может быть использована при разработке определений адаптивных поведенческих стратегий и гомеостаза. В рамках этой модели стратегии реагирования на внешние вызовы и гомеостаз взаимозависимы. Когда внешние вызовы
у |
1 47 |
отсутствуют, вегетативная нервная система обслуживает потребности внутренних органов (например, таких как сердце, легкие и кишечник) для ускорения развития и восстановления. Однако, в ответ на требова ния окружающей среды, гомеостатические процессы нарушаются, и ве гетативная нервная система поддерживает увеличение метаболизма, по давляя функции развития и восстановления для решения этих внешних проблем. Центральная нервная система опосредует распределение ре сурсов для удовлетворения внутренних и внешних потребностей. Ком промисс между внутренними ивнешними потребностями контролирует ся и регулируется центральной нервной системой.
ЗАДАЧ И ВЫЖИВАНИЯ НОВОРОЖДЕ Н Н О ГО
СВЫСО КОЙ СТЕПЕН ЬЮ РИСКА
ВОИТН И П ОСЛЕ О ИТН
Выживание в ОИТН зависит от достижения процессами саморегуляции уровня I и уровня 11. Способность управлять этими процессами позво ляет новорожденному поддерживать и регулировать гомеостатические процессы, такие как температура, дыхание, питание, артериальное давле ние и сон. Все другие системы, включая нейрофизиологические системы, связанные с корковой деятельностью, сенсорной интеграцией и мотор ным контролем наблюдаемого поведения, зависят от успешной регуляции этих первичных гомеостатических функций.Аналогичный аргумент мож но привести и в отношении значимости систем управления стволовыми структурами (например, двоякими ядрами, ядрами солитарноrо тракта, дорсальнымиядрами блуждающегонерва),которыеявляютсянейроанато мическим субстратом эмоциональной регуляции, социального поведения и когнитивного развития. Таким образом, клиническая помощь новоро жденному свысокойстепенью риска должна включать оценку истратегии вмешательства для ускорения развития функции двоякого ядра.
Вьшиска новорожденных из ОИТН напрямую связана с восстановле нием (или развитием) адекватной саморегуляции процессов уровня I и 11. В отличие от этого, выживаемость после ОИТН зависит от процессов, относящихся к уровню III и N Успешная адаптация после ОИТН требу ет не только совершенных процессов уровня I и II, но и зависит от про цессов уровня IIIи IV;которыетребуютрегуляции двигательного поведе ния, эмоционального выражения, когнитивных процессов и социальных взаимодействий.
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
1 48 |
1 104014101 |
10111 |
Предположение о том, что ранние трудности саморегуляции вызы вают в дальнейшем проблемы эмоционального и социального развития, вытекает из клинической и теоретической работы Стенли Гринспена (Greenspaн, 1992). Им была описана последовательность этапов разви тия, которые могут быть приравнены к иерархическим уровням, пред ставленным здесь. Хотя его работа сосредоточена на процессах уровня ркон признает важность первичных физиологических систем, связанных с сенсорной обратной связью и моторным контролем. Гринспен предпо ложил, что трудности в первичных нейрофизиологически зависимых си стемах способствуют в дальнейшем проблемам с импульсным контролем, концентрацией внимания, творческим мышлением, влияют на интегра цию и социальные взаимодействия. Текущие подробные описания про цессов уровня I и II и их зависимости от двоякого ядра обеспечивают нейрофизиологическую модель, которая дополняет эти клинические на блюдения.
NхнСиРлСmвС уN лmулEл
Учитывая, что функция двоякого ядра имеет решающее значение для вы живания новорожденного и то, что нам известно, как ее индексировать при помощи ДСЛ, мы имеем инструменты для глобальной нейрофизио логической оценки.Стратегия неинвазивной оценки может использовать базовый уровень ДСЛ (т.е. определенный во время сна) для оценки про цесса уровня I и тест кормления (чтобы бросить вызов системе регуля ции) для оценкипроцессауровня11.Удетей старшеговозраста вегетатив ный субстрат (то есть уровень Iи уровень 11) можетоцениватьсявовремя исходныхусловий (в покое) и в процессе выполнения заданий, связанных с процессами высшего порядка. Базовые показатели, за которыми следу ют данные, полученные во время выполнения заданий, требующих про цессов уровня 111 и IV, таких как управление двигательными (например, уровнем активности), когнитивными (например, концентрацией внима ния) или социальными навыками, могут использоваться для оценки веге тативноготонусаребенка (то естьуровня 1) и способностирегулировать вегетативное состояние (то есть уровень 11) для поддержки процессов более высокого уровня.
ПСулЖвE N0лm
Чтобы оценить уровень I, мы в палате для новорожденных измеряли ДСЛвпериодыминимальногосредовоговызова (например,в состоянии
у |
1 49 |
сна или покоя). Исследования с использованием этой методики оценки позволили надежно провести различие между новорожденными с вы соким риском и здоровыми доношенными новорожденными (Porges, 1992) имеждугруппамирискау недоношенныхноворожденных, подхо дящихпо гестационному возрасту (см.главу 4).В соответствии с иерар хической моделью, исследования показали, что показатель дел вагаль ной функции в ОИТН связан с когнитивными результатами в возрасте
3-х лет (Doussard-Rooseveltet а!., 1997).Аналогично, недоношенныено ворожденные с более высокой амплитудой дел проявляли больше со циальнойактивности и внимания в ОИТН (Hofheimeret а!., 199S).
Чтобы оценить уровень II, мы измеряли вариации дел в периоды четко определенных средовых вызовов (например, во время кормления) в пала тах для новорожденных. Три исследования были проведены для оценки влияния кормления на характер дел. В одном исследовании аппарат по давал воду или раствор сахарозы, когда новорожденный сосал (Porges & Lipsitt, 1993).В ответ на повышение концентрации сахарачастотасердеч ных сокращений увеличивалась, амплитуда дел уменьшалась (снижение тонуса двоякого ядра) и частота сосания увеличивалась.
Во втором исследовании дел оценивали во время кормления из буты лочки в новорожденных из ОИТН (Portales et а!., 1997). Во время корм ления из бутылочки дел подавлялась, а сердечный ритм увеличивался. После кормления показатели возвращались к базовым уровням. Третье исследование (Suess et а!., 2000) установило связь между восстановлени ем дел после кормления истепенью недоношенности.Кроме того, в на шей лаборатории в настоящее время проводятся исследования вышеу казанных показателей при кормлении с участием детей более старшего возраста.
Эти исследования позволят определить, есть ли у детей, имеющих в анамнезе чрезмерный плач и сложности в регуляции поведенческих
паттернов, также и сложности регуляции вагусного контроля сердца, |
|
опосредованного двояким ядром. В этих исследованиях в качестве оце |
|
ночных показателей уровня II используется изменение реактивности |
|
блуждающего нерва, отслеживаемое по дел, на кормление и восстанов |
|
ление ее после кормления. Эти показатели б |
т оцениваться с целью |
уду |
|
определения их связи с клиническими факторами риска и результатами |
|
развития.
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/