Обсессивно компульсивное расстройство на мрт

    Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР, OCD) является относительно распространенным психическим заболеванием с распространенностью в течение жизни у 2-3% у населения в целом.  За последние несколько десятилетий накоплены данные об аномалиях нейронных сетей ( схем)  кортико-стриатно-таламо-кортикальных связей в этиопатогенезе ОКР.  Исследования, проведенные с помощью структурной и функциональной визуализации мозга , особенно более поздние исследования с использованием функциональных  методов, выявили возможные изменения в мозге пациентов с ОКР, специфику результатов (по сравнению с другими психическими заболеваниями) и эффекты лечения (фармакотерапия / психотерапия) ОКР.

       Несмотря на то, что ОКР первоначально считалось психическим заболеванием в первую очередь, недавние данные свидетельствуют о том, что структурные и функциональные изменения наблюдаются в определенных областях мозга у пациентов с ОКР, что приводит к концептуализации ОКР , как  нейропсихиатрического расстройства.  Помимо роли системы серотонина в развитие ОКР, данные исследований свидетельствуют также о возможной роли дофаминергических механизмов в патогенезе ОКР.  Кроме того, растет количество  данных, свидетельствующих о роли гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК, GABA ), а также глутамата (Glu) в патогенезе и экспрессии ОКР (OCD).  Имеются данные, которые связывают неврологическую дисфункцию с ОКР, так , в частности , ОКР может развиться  после травмы головы, стрептококковой инфекции, энцефалита, а также сопутствующих заболеваний, например, таких, как синдром Туретта. Клиническое наблюдение позволяет предположить, что ОКР может быть следствием нарушения развития мозга. Еще одно свидетельство неврологического участия в генезе ОКР основано на том  факте, что эти пациенты показывают повышенное количество неврологических «мягких признаков». Кроме того, эти пациенты демонстрируют значительное ухудшение неврологической функции, включая отклонения  «моторных схем» ( двигательной активности ). Также была высказана гипотеза о нейро-дегенеративной патологии при ОКР , которая предполагает, что потеря нейронов в тормозных путях приводит к функциональной гиперактивности в кортико-лимбической петле (первичная схема, участвующая в патогенезе ОКР). 

     В последние несколько десятилетий совершенствование технологии обработки изображений мозга привело к прояснению  нейронной основы патогенеза ОКР. Орбитофронтальная и цингулярная  кора посылают выраженные возбуждающие (глутаминергические) проекции в вентральную часть полосатого тела  и хвостатое ядро. Каудатное ядро ​​посылает ГАМК-эргические проекции на globus pallidus ( бледный шар) , который, в свою очередь, посылает тормозные проекции на таламус. Два последовательных торможения указывают на возможность реверберации этой цепи. Эта аномалия считается неотъемлемой частью функциональной нейропатофизиологии ОКР.   Эта схема ( circuitry) состоит из двух петель: прямой путь (от коры головного мозга-стриатум- бледный шар — черная субстанция  и ретикулярную часть таламуса  обратно в кору ) и косвенный путь (от коры головного мозга — стриатум- бледный шар -субталамический ядро — бледный шар и присоединяется к общему пути-таламуса назад к коре). Хвостатое ядро участвует в обработке кортикальной информации с целью инициации поведенческого ответа и, таким образом, играет важную роль в процессуальном обучении (т.е. приобретении новых навыков и навыков, требующих минимального сознания или осознания). Четыре схемы кортико-стриатно-таламо-кортикальных структур  (CSTC) вовлечены в патофизиологию ОКР ( OCD) : (1) схема, включающая проекции из сенсомоторной коры на скорлупу  (2),  схема , включающую проекции из паралимбической коры на прилежащие ядра  (3) схема проекций от  орбитофронтальной коры до вентромедиальных ядер хвостатого тела; (4)  проекции из дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) на дорсолатеральное хвостовое ядро ​. Другие области, участвующие в патофизиологии ОКР, включают амигдалу и гиппокамп. Структурные изменения были зарегистрированы во всех этих областях у пациентов с ОКР. 

            У пациентов с ОКР были проведены исследования с  множеством структурных методов визуализации, включая компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ) с целью идентификации регионов, участвующих в патогенезе ОКР.  КТ-сканирования показало значительное уменьшение  объема хвостатого ядра у пациентов с ОКР по сравнению с нормальным здоровым контролем. Однако другие структуры, такие как чечевицеобразные ядра и желудочки мозга, были одинаковыми по размеру в обеих группах, предполагая возможное вовлечение хвостатого ядра в патогенез ОКР.  Аналогично, раннее исследование МРТ продемонстрировало значительно меньший объем каудатного ядра у пациентов с ОКР по сравнению с нормальным контролем, но другие области, включая префронтальную кору здесь не имели различий. Другие исследования структурной визуализации при ОКР также предположили наличие аномалий, в основном связанных со схемами ( петлями ) лобно-стриатноо-таламическими. Обзор структурных исследований нейровизуализации при тревожных расстройствах, включая ОКР, показал наличие изменений в хвостатотом ядре, скорлупе (putamen), бледном шаре ( globus pallidus)  и полосатом теле.

        В  исследованиях с помощью  морфометрии обнаружено, что объем серого вещества увеличивается в областях орбитофронтальной и парагиппокампальной у пациентов с ОКР по сравнению со здоровым контролем. В более позднем исследовании было обнаружено значительное уменьшение объема серого вещества в нижней и медиальной лобной извилине, цингулярной извилине, верхняя височной извилине и островке, что позволило прийти к выводу о том , что теменная (париетальная кора) играет свою роль в патогенезе ОКР.  Аналогично, мета-анализ показал, что у пациентов с ОКР имеется значительно меньшие объемы билатерально серого и белого вещества (ВМ) в лобной доле , в том числе страдает дорсомедиальная префронтальная кора, передняя цингулярный кортекс и нижняя лобная извилина. Последнее исследование, проведенное на рефрактерных к лечению пациентов с ОКР, сообщило о меньшем объеме серого вещества в левой скорлупе ( putamen), который не обнаруживался  после лечения флуоксетином и когнитивной поведенческой терапией (CBT).

       Методы функциональной визуализации косвенно измеряют уровни активности в определенных областях мозга и используются для определения того, являются ли те или иные структуры вовлеченными в патогенез ОКР аномально активными. Отметим, что функциональные исследования нейровизуализации при ОКР являются более последовательными по сравнению с результатами подобных исследований других психических расстройств. В ранних исследованиях ОКР использовались однофотонные эмиссионные КТ (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Эти исследования, а также недавние исследования с использованием функциональной МРТ показали усиленную активацию в областях базальных ганглиев (преимущественно головки хвостатых тел ), переднем цингулуме  и орбитофронтальной коре у пациентов с ОКР по сравнению с нормальным здоровым контролем. Итак,  пациенты с ОКР могут иметь аномальную метаболическую активность в базальных ганглиях и других связанных с ними областях. 

        ПЭТ ( PET) -сканирование представляет собой метод визуализации, который создает трехмерный образ функциональных процессов  с использованием радиоизотопов (radiotracers) , таких как флудиоксиглюкоза ( fludeoxyglucose) . Концентрация изображений радиотрасера указывает на метаболическую активность тканей головного мозга.  Исследования с использованием флюородопа-ПЭТ (fluorodopa-PET)  у пациентов с ОКР предполагали увеличение метаболизма в орбитофронтальной коре, хвостатоном ядре, передней цингулярной коре головного мозга, лентикулярном (линзовидном) ядре, таламусе и теменной коре. Исследования с помощью ПЭТ также были применены для доступа к изменению местных метаболических скоростей глюкозы (LMRGlc) у пациентов с ОКР до и после лечения. Наиболее последовательно сообщаемыми результатами после лечения являются уменьшение LMRGlc в орбитофронтальной лобной коре,  передней фронтальной извилине и хвостатом ядре. Таким образом, считается, что терапия ОКР , уменьшает выравженность  симптомов ОКР за счет снижения функциональной активности по орбитофронтально-базально ганглиозно-таламо-кортикальным системам мозга. Было обнаружено, что изменение метаболизма глюкозы коррелирует с изменением тяжести симптомов ОКР . В немногих исследованиях сообщалось, что более низкий относительный метаболизм глюкозы в орбитофронтальной коре может быть связан с большим ослаблением симптомов ОКР у пациентов, получавших лечение фармакотерапией.

         Исследования гексаметилпропиламина оксим- при ОФЭКТ продемонстрировали его повышенное поглощение в префронтальной области медиальной лобной коры, снижение поглощения в левых базальных ганглиях и снижение поглощения в правом хвостовом ядре.  В исследовании SPECT с использованием флувоксамина в течение 12 недель было обнаружено, что уровни регионального церебрального кровотока значительно снижаются в левом хвостатом ядре  и левой и правой скорлупе  как у респондентов, так и у тех, кто не отвечал на терапию. Другое исследование показало, что те, кто отвечал на фармакотерапию показали диффузное снижение регионального церебрального кровотока в префронтальной области по сравнению с  исходно высоким уровнем активности этих структур до начала лечения. Хвостатые ядра и префронтальный цингулум   показали значительное региональное снижение церебрального кровотока после лечения пароксетином в течение 12 недель.  Аналогичные изменения наблюдались также в хвостатом ядре и префронтальной коре после психотерапии. Эти результаты показывают потенциальную обратимость нарушений мозга после  лечения пациентов с ОКР. В некоторых исследованиях также основное внимание уделялось плотности рецепторов транспортера и доступности рецепторов для связывания лекарственных средств при ОКР. Исследование SPECT показало снижение связывания переносчиков дофамина у пациентов с ОКР после лечения селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (СИОЗС) в базальных ганглиях по сравнению с исходным уровнем, причем  изменения в отношении связывания коррелировали с изменениями тяжести симптомов по шкале Y-BOCS. Эти данные свидетельствуют о потенциальной роли дофаминергической системы базальных ганглиях в динамике симптомов ОКР.

          Функционально-МРТ-исследования (фМРТ) пытались исследовать изменения метаболизма в областях головного мозга кортико — стриатно — таламо — кортикальной сети  у пациентов с ОКР с использованием конфликтных задач, теста  Струпа, интерференционной задачи и парадигмы реверсированного обучения.  Сообщалось об уменьшенной активации в нескольких кортикальных и подкорковых структурах, включая хвостатое тело  и орбитофронтиальную кору головного мозга у пациентов с ОКР.  Аналогичные результаты были также получены у родственников ОКР первой степени по сравнению с нормальным здоровым контролем, предполагающим общую семейную нейробиологию.  В другом исследовании f-MRI сообщалось о значительном уменьшении активации мозга при планировании в DLPFC, таламусе и теменной коре не только у пациентов с ОКР, но и у их монозиготных близнецов. После ослабления  симптомов ОКР отмечалось снижение активности  в орбитофронтальной коре, префронтальной коре  и передней цингулярной  коре. И наоборот, наблюдалась усиление активации при выполнении теста Stroop в теменной коре и мозжечке. Активация перед началом лечения  в правом мозжечке и левой верхней височной  извилине положительно коррелировала с улучшением баллов по шкале Y-BOCS и прогнозировала последующий ответ на лечение флувоксамином. Другое исследование показало, что после улучшения от  когнитивно-поведенческой терапии мозжечок и теменная доля проявляли повышенную активацию, а орбитофронтальная кора, средняя лобная извилина и височная область проявляли снижение активации во время выполнения теста Stroop. В недавнем исследовании с использованием CBT, было обнаружено, что пациенты с ОКР  показали более стабильную активацию в паллидуме коррелирующую с позитивными изменениями в психическом статусе больных. 

          Магнитная резонансная спектроскопия  ( MRS)  позволяет проводить in vivo и неинвазивную оценку биохимии мозга. Основные принципы, лежащие в основе MRS, такие же, как и МРТ, но здесь добавляется дополнительный объем информации путем обнаружения резонансных частот различных метаболитов. Чаще всего 1H-MRS выполняется как один воксель, в котором спектр определяется  из конкретной области мозга, тогда как MRS-визуализация обеспечивает метаболические карты. Этот метод предоставляет  данные об уровнях N-ацетил-аспартата (NAA, маркер плотности нейронов и их целостности), холина (Cho, маркер клеточной плотности и предшественнике нейротрансмиттера ацетил холина ), креатина (Cr, маркер клеточной энергии ), мио-инозитола (mI, маркер мембранного оборота и миелинизация) и комплекса Glx, образованного Glu и глутамином; оба они участвуют в синтезе ГАМК.

          Многие исследования MRS сообщили об уменьшении уровней NAA у пациентов с ОКР в различных регионах мозга, участвующих в схемах CSTC (circuitry), включая полосатое тело , таламус, базальные ганглии и цингулярный кортекс.  Это говорит о снижении жизнеспособности нейронов в областях мозга, участвующих в нейробиологии ОКР. Аналогичным образом, исследования также предполагают более высокие уровни Glx и Glu у пациентов с ОКР в таких областях, как хвостатое ядро ​​и передний цингулярный кортекс  (гиперглутаминэргическое состояние). В нескольких исследованиях также сообщается об увеличении уровней mI, что указывает на компенсаторное увеличение синтеза фосфолипидов,» мембранного оборота» и миелинизация в областях мозга, участвующих в патогенезе ОКР. Некоторые из исследований также сообщают о связанных с лечением изменениях этих уровней метаболитов у пациентов с ОКР. Они предлагают увеличение уровней NAA и снижение уровней Glx и mI после успешного лечения СИОЗС. Аналогичные изменения были также зарегистрированы исследованиями, в которых психотерапия использовалась в качестве метода лечения . Таким образом, эти исследования MRS предполагают снижение жизнеспособности нейронов и гиперглутаматергическое состояние в областях схемы CSTC, которые потенциально обратимы после успешного лечения.

         Диффузионное тензорное изображение (DTI) является сравнительно более молодым методом визуализации по сравнению с другими методами и позволяет количественно определять диффузионные характеристики молекул воды in vivo . Молекулы воды диффундируют более свободно по миелинизированным трактам, чем  внутри церебрального белого вещества , этот эффект известен, как анизотропия. Любое уменьшение анизотропии указывает на измененную целостность ткани и предполагает изменение исходных трактов белого вещества (WM).   Наиболее часто используемые параметры включают фракционную анизотропию, аксиальную диффузию и радиальную диффузию. Как и во всех исследованиях с помощью нейровизуализации, результаты исследований DTI при ОКР являются гетерогенными. Большинство исследований, проведенных среди взрослого населения, отмечали уменьшение связей WM при ОКР ( OCD) по сравнению с нормальным здоровым контролем. Такие изменения чаще всего отмечаются в мозолистом теле , и цигулярном пучке, переднем таламическом излучении и теменном ВМ.  Обнаружение измененных структур WM в цингулуме и таламусе согласуется с концепцией участия схем CSTC у пациентов с ОКР.  Тем не менее, изменения в париетальном белом веществе , представляют собой новый аспект, который необходимо изучать дальше. Такие трансформации  изменяются в зависимости от клинических характеристик и могут поддаваться фармакологическому лечению. 

          Ближняя инфракрасная спектроскопия (Near-infrared spectroscopy- NIRS) — это метод нейровизуализации, хорошо подходящий для психических расстройств в связи с повышенной безопасностью, без требований к более крупным устройствам и более низкой стоимостью по сравнению с другими методами. NIRS имеет почти в 10 раз большее пространственное разрешение и может использоваться повторно в течение длительного периода при нормальной позе в отличие от других методов нейровизуализации. Хотя этот метод широко используется для оценки функции мозга при психических заболеваниях, таких как шизофрения, депрессия и биполярное расстройство, только в нескольких исследованиях были обнаружены потенциальные изменения у пациентов с ОКР при использовании NIRS .   Взрослые пациенты с ОКР показали снижение префронтальной кортикальной гемодинамической реакции по сравнению с нормальным контролем во время выполнения тестов на вербальную беглость и зрешение задач на цвет слова в тесте Stroop. Эти исследования показывают, что префронтальная кора играет важную роль в патофизиологии ОКР.

            Магнито — энцефалография ( MEG) была также  использована для исследования спонтанной активности мозга у пациентов с ОКР. Это инструмент нейровизуализации с высоким временным и пространственным разрешением. Он представляет мозговую активность более непосредственно, чем такие методы, как SPECT или PET (которые используют промежуточные ориентиры, такие как мозговой кровоток или метаболизм глюкозы). MEG является потенциальным локализующим инструментом для функционирования нейронов, особенно при психических расстройствах. В начальном работах были исследованы вызванные сигналы MEG у пациентов с ОКР на этапах кодирования, удержания и извлечения отложенной задачи с заданной рабочей памятью, и сообщалось, что повышенная активность MEG была «фазовой спецификой» при ОКР ( ​​OCD). Во время процесса кодирования активация была увеличена в островке (insula). Во время удержания активация была снижена в DLPFC, затылочной и теменной бороздах. Во время извлечения — активация была усилена в insula, распросраняющейся  к теменной коре.  Результаты согласуются с гипотезой о компенсаторном усиление ингибиторного контроля при ОКР. В другом исследовании, проведенном на десяти субъектах ОКР, сообщалось о кластеризации медленной активности МЭГ над левым DLPFC, что еще больше свидетельствовало о роли префронтальной коры в патогенетике OCD. Специфическое снижение фазовой специфичности в альфа-связанной десинхронизации наблюдалось также в таламокортикальной сети, которая предполагала связь альфа-колебаний и таламокортикальной сети с этиологией ОКР. 

          В заключении отметим , что различные исследования нейро-изображений, проведенные до настоящего времени, в основном затрагивают четыре региона, принимающих участие  в патофизиологии симптомов ОКР. Эти области представляют собой орбитофронтальную кору, цингулярную кору, таламус и головку хвостатого ядра. Несколько авторов предположили, что эти области образуют цепь ( схему, петлю ) , которая является гиперактивной при ОКР. Эти результаты также подтверждены исследованиями в области нейропсихологии и лечения. Тем не менее, существует необходимость в дальнейших исследованиях для изучения роли других областей мозга в патофизиологии ОКР. Например, некоторые исследования предполагают роль миндалины (амигдалы) в патогенезе ОКР. Модели, связанные с миндалиной, важны для понимания патофизиологии ОКР, поскольку она участвует в эмоциональной оценке внешних раздражителей, а также в приобретении и укреплении реакции на условный страх (факторы, имеющие отношение к симптоматике ОКР).