Статьи

Окуломоторная видеорегистрация в диагностике органических заболеваний головного мозга

Ведущим «центром» практически любой активности нашего тела является головной мозг. Он контролирует работу всего организма, а каждый ее отдел выполняет определенные функции. К примеру, лобные доли отвечают за распознавание предметов, самоконтроль и внимание. Теменная доля активно задействована в чтении и письме. Височные доли ответственны за слух и отличие тональностей, а затылочные доли отвечают за восприятие и переработку информации, полученной визуально. Ствол головного мозга регулирует рефлекторную активность – глотание, дыхание, сердцебиение, мозжечок помогает человеку сохранять равновесие. Из-за довольно сложной структуры и архитектоники нашего мозга, он активно тратит энергию, из-за чего довольно обильно кровоснабжается и естественно подвержен различным поражениям. Данная группа патологии объединена одним термином – органические заболевания (или поражения) головного мозга.

Классификация этих расстройств довольно обширна, в зависимости от степени тяжести и исходов заболевания. Причины поражения делят условно на врожденные и приобретенные. К врожденным причинам относятся различного рода перенесенные инфекции во время беременности, прием лекарственных или токсичных веществ, алкоголь, курение, сильные стрессы. Также к этой группе относят состояния, которые возникли во время родов и послеродовом периоде (в первые два месяца жизни ребенка). Приобретенные причины более разнообразны и  обширны. Это может быть любое пагубное воздействие на головной мозг человека, уже после его рождения: инфекционные заболевания, травмы нервной системы, опухоли, сосудистые заболевания мозга, интоксикации алкоголем, медикаментами, тяжелыми металлами, наркотическими веществами и. т. д.

К органическим заболеваниям нейродегенеративного происхождения (с медленно нарастающей гибелью нервных клеток и последующей атрофией головного мозга), относятся болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. В них отмечаются более грубые нарушения, что привлекает у исследователей особое внимание. Если при Паркинсоне страдает преимущественно двигательная функция (отмечается мышечное напряжение, сильный тремор, мешающий выполнять даже примитивные бытовые функции, снижается общая активность вплоть до полной ее остановки – акинезии), то при Альцгеймере страдают в основном когнитивные функции и поведение: пациенты довольно забывчивы, не могут вспомнить недавние события, неспособны узнавать знакомые предметы. Для них характерны эмоциональные перепады, беспокойство без причины, дезориентация во времени и месте, что ярко отражается в их поведении.

Таким образом на сегодняшний день органические заболевания головного мозга остаются довольно серьезной проблемой во всем мире. Врачи терапевтических и хирургических специальностей до сих пор занимаются вопросами лечения и профилактики, но в последнее время специалисты, занятые в области анализа и прогноза поведения человека, стали обращать особое внимание на методы диагностики, которые основываются на психофизиологии, с применением энцефалографа, МРТ, и наиболее доступного на сегодняшний день для исследователей, айтрекера.

Айтрекинг, или окулография – это метод отслеживания взора и движений глаз в ходе рассматривания какого-либо стимула. Оценка направленности взора опирается на информацию об относительном расположении центров зрачка глаза и роговичного блика. В последнее время наибольшее распространение получил бесконтактный метод окулографии, бесспорным достоинством которого является неинвазивность [Барабанщиков В.А., 2014].

Оценка плавного прослеживания предъявляемого стимула тестировалась при диагностике болезни Паркинсона, в том числе для оценки эффективности терапии [Lemos et al., 2013; Nilsson, 2013]. Следует отметить, что диагностика проводилась и в нахождении различий в макросаккадах. В настоящий момент уже запатентован метод диагностики болезни Паркинсона на основе анализа латентных периодов макросаккад и доли мультисаккад [Ратманова и др., 2006]: считается, что с углублением нейродегенеративных процессов латентный период макросаккад и доля мультисаккад увеличивается. Вероятно, следует считать указанные особенности скорее одним из ранних маркеров развития заболевания, чем полноценным диагностическим признаком [Захарченко Д.В., 2015]. Параметры произвольных движений глаз уменьшаются и с возрастом, и при болезни Паркинсона. В случае начала болезни Паркинсона в более старшем возрасте, нарушение функционирования глазодвигательной системы выражено ярче, чем у молодых пациентов.

Ранние признаки болезни Альцгеймера также может показать простое исследование на айтрекере. В экспериментах участвовали пациенты всех возрастов, как абсолютно здоровые, так с синдромом Паркинсона и болезнью Альцгеймера. Сначала, на мониторе компьютера они должны были следить глазами за перемещающейся светлой точкой (задача на просаккады), а затем, в другой задаче – в противоположную сторону от точки (задача на антисаккады). Результаты показали следующее: первая задача выполнялась практически всеми группами одинаково, с более быстрой реакцией молодых здоровых участников и практически одинаковой всех остальных. А вот вторая задача выявила существенные отличия. Больные Альцгеймером совершали ошибки, выполняя задачу, и были не в состоянии их скорректировать, что напрямую свидетельствовало о ухудшении пространственной рабочей памяти.

Деменция обычно диагностируется при помощи тестирования (например, по шкале MMSE), которые проводятся клиницистами. И хотя эти традиционные шкалы являются довольно надежными, они не являются довольно простыми и быстрыми. Учёные из Японии в 2019 году разработали собственный комплексный тест для оценки когнитивных функций при помощи технологии айтрекинга.  Каждый испытуемый просматривал серию коротких (длительностью около 3-х минут) видеофильмов с заданиями и движущимися изображениями, одновременно с этим происходила запись взора, а когнитивные функции в последствии оценивается на основе полученных графиков. Исследователи протестировали 80 участников, включая 27 здоровых людей, 26 пациентов с легкими когнитивными нарушениями и 27 пациентов с выраженной деменцией (слабоумием). Оценки, получаемые при ответе на стимулы, основанные на плавном прослеживании, совпадали с оценками нейропсихологических тестов, и они показали хорошие диагностические показатели при выявлении когнитивной патологии. 

В живом общении немаловажную роль играет распознавание эмоций, намерений и поведения собеседника, а глаза – это основной анализатор. Считается, что данная функция страдает у больных с лобно-височной деменцией, так как нарушается обработка полученной информации в головном мозге. В 2019 году в Америке был проведен эксперимент на распознание лиц у 20 пациентов с данной формой деменции и группой здоровых лиц из 20 человек, при помощи глазодвигательной видеорегистрации. В результате было отмечено, что пациенты с лобно-височной формой слабоумия больше фиксировались на глазах, и хуже распознавали эмоции на представленных лицах. Им было необходимо больше времени для ознакомления со стимулом, что не давало им преимущества при ответах.

Айтрекинг – многообещающий путь в исследованиях, позволяет провести очень быстрый и эффективный тест, в сравнении с существующими сегодня. Он также позволяет разделить больных Паркинсоном от больных Альцгеймером, обнаружить нарушения работы и предсказать баллы по тесту MMSE. Таким образом, внедрение комплекса нейрофизиологических мероприятий по ранней диагностике органических поражений головного мозга позволит улучшить качество оказания медицинской помощи.