МУЛЬТИФРАКТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКТИВНОСТИ ОДИНОЧНЫХ НЕЙРОНОВ БЛЕДНОГО ШАРА У ПАЦИЕНТОВ С ДИСТОНИЕЙ

Дистония занимает третье место по распространенности среди двигательных расстройств и характеризуется непроизвольными мышечными сокращениями, дистоническим тремором и патологическими позами. Одним из наиболее эффективных методов лечения дистонии является нейрохирургические операции по имплантации электродов для хронической стимуляции глубинных структур мозга (DBS) во внутренний сегмент бледного шара (GPi). Для повышения клинического эффекта необходимо имплантировать DBS электрод в зону патологической активности, паттерны и параметры которой остаются неизвестными. В настоящее время единственным потенциальным биомаркером патологической активности при дистонии считаются низкочастотные (θ-α) осцилляции в бледном шаре, однако остается неясным, за счет каких механизмов происходят перестройки во временной организации паттернов нейронной активности. Вероятной причиной возникновения таких патологических ритмов является утрата динамической сложности паттерна нейронной активности, которую можно изучить с помощью методики мультифрактального анализа. В данной работе были проанализированы данные электрической активности отдельных нейронов внешнего (GPe) и внутреннего (GPi) сегментов бледного шара, зарегистрированные в ходе плановых нейрохирургических операций у 39 пациентов с дистонией. С помощью метода детрендированного флуктуационного анализа были вычислены мультифрактальные спектры одиночной активности нейронов бледного шара, и проведена оценка связи этих параметров с клиническими проявлениями дистонии. Было показано, что значимая корреляция мультифрактальных характеристик паллидарной активности с тяжестью дистонии характерна только для паузного паттерна активности нейронов внутреннего сегмента бледного шара. С нарастанием тяжести дистонии наблюдалось уменьшение ширины мультифрактального спектра и увеличение его асимметрии. По мере погружения микроэлектрода вглубь бледного шара и приближения к предполагаемой точке для имплантации стимулирующего электрода тенденция к асимметричности нарастала. При этом клинический эффект DBS по шкале BFMDRS (The Burke‐Fahn‐Marsden Dystonia Rating Scale) коррелировал с асимметрией мультифрактального спектра активности нейронов, находящихся в области стимуляции. Клинический эффект подавления дистонического тремора находился в значимой корреляции с параметрами мультифрактального спектра, отражающими степень антикоррелированности сигнала, и эти параметры мультифрактального спектра также коррелировали с интенсивностью низкочастотных (3–8 Гц) осцилляций. Полученные данные позволяют предположить, что уменьшение степени антикоррелированности паттерна нейронной активности и появление патологических θ-осцилляций, как следствие этих изменений во временной организации нейронных паттернов, могут быть связаны с фазическими симптомами дистонии, такими как дистонический тремор. В то же время асимметрия мультифрактального спектра, выражающаяся в его смещении в сторону нечувствительности к большим «корректирующим» флуктуациям положения головы и к полному влиянию «фиксирующих» флуктуаций малых амплитуд, вероятно, обуславливает тонический компонент симптоматики дистонии и ее генерализацию. В целом результаты данной работы свидетельствуют о перспективности использования мультифрактальных характеристик нейронной активности бледного шара в качестве биомаркеров патологической активности при дистонии, а также для оценки и предсказания клинического эффекта от DBS стимуляции.