Влияние транскраниальной электростимуляции на результаты трактографии фронтальной коры студентов при психоэмоциональном стрессе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность : транскраниальная электростимуляция обладает противострессовым эффектом у человека. Один из возможных механизмов обусловлен изменениями в функциональном состоянии фронтальной области коры головного мозга. Цель работы: оценить динамику трактографии фронтальной области коры головного мозга человека при психоэмоциональном стрессе до и после транскраниальной электростимуляции (ТЭС). Материалы и методы: Наблюдения были выполнены на 26 условно здоровых юношах. У студентов оценивали уровень стрессоустойчивости по тесту Н.Н. Киршевой, Н.В. Рябчиковой и по вариабельности ритма сердца в зачетный период. Проводили МРТ головного мозга на высокопольном томографе (напряженность магнитного поля 3 Тл) фирмы General Electric (США) с последующей программной обработкой и трактографией. 16 испытуемым (основная группа) проводили сеансы транскраниальной электростимуляции (ТЭС-терапии). ТЭС-терапию выполняли при помощи аппарата «ТРАНСАИР-02» монополярными импульсами. Сеансы проводили в вечернее время с 18 до 22 часов через день. Курс состоял из 5 сеансов по 30 минут, сила тока - от 2,0 до 3,0 мА. После курса ТЭС-терапии повторяли МРТ головного мозга и трактографию. В группе сравнения (10 человек) ТЭС-терапию не проводили, но аналогично повторяли МРТ и трактографию. По трактограммам сравнивали площадь трактов во фронтальной области коры головного мозга в обеих группах, а также до и после ТЭС-терапии. Для статистического анализа результатов исследования использовали программу «STATISTICA 10». Результаты : На трактограммах фронтальной коры головного мозга, у студентов, испытывающих стресс, обусловленный учебной нагрузкой в зачетный период, площадь трактов на трактограмме составляла 7,9±0,4 см2. После 5 сеансов транскраниальной электростимуляции уровень стрессоустойчивости повышался. На трактограммах фронтальной коры головного мозга площадь трактов увеличивалась и составляла 13,4±0,5 см2. Заключение : После транскраниальной электростимуляции при снятии психоэмоционального стресса у студентов происходит восстановление площади трактов во фронтальной области коры мозга.

Об авторах

Азамат Халидович Каде

Кубанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Саида Казбековна Ахеджак-Нагузе

Научно-исследовательский институт - Краевая клиническая больница № 1 имени профессора С.В. Очаповского

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Виктор Владимирович Дуров

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Юлия Викторовна Кашина

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Елена Геннадьевна Таценко

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Артем Григорьевич Пенжоян

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Роман Викторович Никитин

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Валерий Гордеевич Абушкевич

Кубанский государственный медицинский университет

Email: yulia-kashina@yandex.ru
Краснодар, Российская Федерация

Список литературы

  1. Berdiev R.M. Kiryushin V.A. Motalova T.V. Miroshnikov a D.I. Health status of medical students and its determining factors. Russian Medical and Biological Bulletin named after academician I.P. Pavlova 2017; 25 (2): 303—316.
  2. Turmasova A. A., Yudeeva T.V. Features of the adaptation of first-year students to study at a university. Scientific and methodological electronic journal “Concept”. 2016; (2): 461—465. — URL: http://e-koncept.ru/2016/46110.htm.
  3. N o v g o r o d t s e v a I. V. , M u s i k h i n a S. E. , Pyankova V.O. Educational stress in medical students: causes and manifestations. Medical news. 2015; (8): 75—77.
  4. Kade A. Kh., Turovaya A. Yu., Gubareva E.A., Vcherashnyuk S.P., Kovalchuk O.D. The effect of TES therapy on the dynamics of clinical indicators in students with stress-induced arterial hypertension. The successes of modern science. 2011; 5: 131.
  5. Kade A. Kh., Kovalchuk OD, Turovaya A. Yu., Gubareva E.A. The possibility of using transcranial electrostimulation for the relief of stress-induced arterial hypertension in university students. Fundamentalnye issledovaniya. 2013; 5 (1): 79—81. URL: https: //www. fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31463 (access date: 01.22.2018).
  6. Kade, A. Kh., Akhedzhak-Naguze, SK, Changes in stress resistance in students with the use of transcranial electrostimulation. Kuban Scientific Medical Herald. 2018; 2: 78—81.
  7. Akhedzhak-Naguze S.K. Determination of stress tolerance dynamics according to the “Prediction” method after transcranial electrostimulation. Materials of the international conference “New information technologies in medicine, biology, pharmacology and ecology IT + M & Ec`2018” 2018; 235—238.
  8. Akhedzhak-Naguze S.K. Evaluation of stress resistance after application of transcranial electrostimulation. Materials of the international conference “New information technologies in medicine, biology, pharmacology and ecology IT + M & Ec`2018”. 2018; 238—241.
  9. Zanin S.A., Kade A. Kh., Kadomtsev D.V., Pasechnikova E.A., Golubev V.G., Plotnikova V.V., Sharov M.A., Azarkin E.V., Kocharyan V.E. TES-therapy. The current state of the problem. Modern problems of science and education. 2017; 1: 58—69.
  10. Selye H.A. Syndrome Produced by Diverse Nocuous Agents. Nature. 1936; (138): 32.
  11. Selye H. Stress and distress. Compr. Ther. 1975; (1): 9—13.
  12. Selye H. Stress and the reduction of distress. The Journal of the South Carolina Medical Association. 1979; Nov: 562—566.
  13. Selye G. Essays on the adaptation syndrome. M.: Foreign literature, 1960: 254 p.
  14. Selye G. At the level of the whole organism. M.: Science, 1972.
  15. Selye G. Stress without distress. M.: Progress, 1979: 124 p.
  16. Lipatova A.S., Kade A. Kh., Trofimenko A.I. TES therapy as a method of preventing maladaptation in male rats with high stress resistance. Journal of Biomedical Research. 2018; 6 (4): 407—416. DOI: 10.17238 / issn2542— 1298.2018.6.4.407).
  17. Blakemore S.J., Robbins T.W. Decision-making in the adolescent brain. Nat. Neurosci.2012;15:1184—1191.
  18. Polyakov P.P.A.A. Agumava, A.S. Sotnichenko, L.R. Gusaruk, A.S. Lipatova, A.I. Trofimenko, E.V. Kuevda, E.A. Gubareva, A. Kh. Kade Expression of c-fos as a marker of stress-induced neuroimmunoenocrine disorders and the possibility of its correction by TES therapy. Allergology and immunology. 2017; 18 (4): 237—238.
  19. Arnsten A.F.T. Stress signaling pathways that impair prefrontal cortex structure and function. Nat. Rev. Neurosci. 2009;10:410—422.
  20. Arnsten Amy, Carolyn M. Mazure, and Rajita Sinha Neural circuits responsible for conscious self-control are highly vulnerable to even mild stress. When they shut down, primal impulses go unchecked and mental paralysis sets in. Sci Am. 2012 Apr; 306(4): 48—53.
  21. Arnsten A.F.T., Goldman-Rakic P.S. Noise stress impairs prefrontal cortical cognitive function in monkeys: evidence for a hyperdopaminergic mechanism. Arch. Gen. Psychiatry. 1998;55:362—369.
  22. Antal A, Ambrus GG, Chaieb L. Toward unraveling readingrelated modulations of tDCS-induced neuroplasticity in the human visual cortex. Front Psychol. 2014; 5: 642. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00642. eCollection 2014.
  23. Radley JJ, Sisti HM, Hao J, Rocher AB, McCall T, Hof PR, McEwen BS, Morrison J.H. Chronic behavioral stress induces apical dendritic reorganization in pyramidal neurons of the medial prefrontal cortex.Neuroscience. 2004;125(1):1—6.
  24. Radley JJ, Rocher AB, Miller M, Janssen WG, Liston C, Hof PR, McEwen BS, Morrison JH. Repeated stress induces dendritic spine loss in the rat medial prefrontal cortex. Cereb Cortex. 2006 Mar;16(3):313—20.
  25. Radley JJ, Morrison JH. Repeated stress and structural plasticity in the brain. Ageing Res Rev. 2005 May;4(2):271—87.
  26. Stagg CJ, Lin RL, Mezue M, Segerdahl A, Kong Y, Xie J, Tracey I. Widespread modulation of cerebral perfusion induced during and after transcranial direct current stimulation applied to the left dorsolateral prefrontal cortex. J Neurosci. 2013; 33:11425—11431.
  27. Zheng X, Alsop DC, Schlaug G. Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on human regional cerebral blood flow. Neuroimage 2011; 58:26—33.
  28. Sheikh-Zade Yu.R., Sheikh-Zade K. Yu. The way to determine the level of stress. Patent number 2147831 of the Russian Federation, priority from 01.23.97. (Publ. 27.04. 2000 in BI No. 12).
  29. Sheikh-Zade Yu.R., Skibitsky VV, Katkhanov AM, Sheikh-Zade K. Yu., Sukhomlinov VV, Kudryashov Ye.A., Cherednik I.L., Zhukova E.V., Kablov R.N., Zuzik Yu.A. An alternative approach to assessing heart rate variability. Bulletin of Arrhythmology. 2001 (22): 49—55.
  30. Kirshev, N.V., Ryabchikov, N.V. The test for determining the stress resistance of the individual Personality Psychology. M., 1995: 220 с.
  31. Mikhailov V.M. Heart rate variability (a new look at the old paradigm) Neurosoft, 2017: 316 p.
  32. Babunts, I.V., Mirizhanyan, E.M., Mashaeh, Yu.A. ABC of heart rate variability analysis. Stavropol, 2002. 112 p.
  33. Hains A.B., Vu M.A., Maciejewski P.K., van Dyck C.H., Gottron M., Arnsten A.F. Inhibition of protein kinase C signaling protects prefrontal cortex dendritic spines and cognition from the effects of chronic stress. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.2009;106:17957—17962.
  34. Vyas A., Mitra R., Shankaranarayana Rao B.S., Chattarji S. Chronic stress induces contrasting patterns of dendritic remodeling in hippocampal and amygdaloid neurons. J Neurosci. 2002;22:6810—6818.
  35. Barsegyan A., Mackenzie S.M., Kurose B.D., McGaugh J.L., Roozendaal B. Glucocorticoids in the prefrontal cortex enhance memory consolidation and impair working memory by a common neural mechanism. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010;107:16655—16660.
  36. McKlveen J.M., Myers B., Herman J.P. The medial prefrontal cortex: coordinator of autonomic, neuroendocrine and behavioural responses to stress. Journal of neuroendocrinology. 2015. 27 (6): 446—456.
  37. Polyakov P.P. Effect of TES therapy on the nature of stress-induced expression of c-fos by neurons of the paraventricular nucleus of the hypothalamus. Ural Medical Journal. 2017; (5): 121—126.
  38. Kade A. Kh., Polyakov P.P., Lipatova A.S., Sotnichenko A.S., Kuevda E.V., Gubareva E.A. The nature of G-FOS expression by neurons of the medial prefrontal cortex under combined stress and the influence of TES therapy. Modern problems of science and education. 2017; (5): URL: https://www.science-education.ru/ru/article/ view?id=26877 (accessed: 01/22/2018).
  39. Lipatova A.S., Polyakov P.P., Kade A. Kh., Trofimenko A.I., Kravchenko S.V. The effect of transcranial electrical stimulation on the endurance of rats with different resistance to stress. Biomedicine. 2018; (1): 84—91.
  40. Merenlender-Wagner A., Dikshtein Y., Yadid G. The P-endorphin role in stress-related psychiatric disorders. Current Drug Targets. 2009. V. 10. P. 1108—1096.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».