CC BY
34DOI: 10.26442/2075-1753_19.9.37-43
Системная психоневрология и болевые синдромы
И.В.Дамулинк
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Минздрава России. 119991, Россия, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр» Департамента здравоохранения г. Москвы. 111123, Россия, Москва, ш. Энтузиастов, д. 86 [email protected]
В обзорной статье анализируются современные данные о патогенезе боли. При помощи функциональной нейровизуализации было показано, что в ответ на ноцицептивные стимулы происходит более обширная активация церебральных связей, чем это считалось ранее. Также была продемонстрирована и важность функциональных связей, обеспечивающих интеграционную координацию активации структур головного мозга. При этом в процессе ощущения боли играют большую роль спонтанные церебральные осцилляции и изменения функции внимания. Процесс хронификации боли связан с изменениями нейрональных связей, их динамикой. При этом имеют значение и изменения в эмоциональной сфере, и когнитивные реакции. Детально рассматриваются изменения при головной боли разного генеза (мигрень, кластерная, абузусная головная боль, головная боль напряжения), а также при болях в спине. Делается вывод о том, что полученные данные открывают новые возможности для разработки методов воздействия, способных уменьшить или совсем избавиться от боли разного генеза.
Ключевые слова: структурная и функциональная организация головного мозга, коннектом, методы функциональной нейровизуализации, системная психоневрология, боль, патогенез.
Для цитирования: Дамулин И.В. Системная психоневрология и болевые синдромы. Consilium Medicum. 2017; 19 (9): 37-43. DOI: 10.26442/2075-1753_19.9.37-43
Review
Systemic psychoneurology and pain syndromes
I.V.Damulin^
I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation. 119991, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2;
Moscow Clinical Science-Research Center of the Department of Health of Moscow. 111123, Russian Federation, Moscow, sh. Entuziastov, d. 86 [email protected]
Abstract
In the article review, modern data on the pathogenesis of pain are analyzed. With the help of functional neuroimaging it was shown that in response to nociceptive stimuli, there is a more extensive activation of the cerebral connections than was previously thought. Also, the importance of functional connections ensuring the integration coordination of activation of brain structures was demonstrated. In this process, during the sensation of pain, spontaneous cerebral oscillations and changes in the function of attention play a large role. The process of chronic pain is associated with changes in neural connections, their dynamics. At the same time, the changes in the emotional sphere, and cognitive reactions, also have significance. Changes in the headache of different genesis (migraine, cluster, abusus headache, tension headache), as well as with back pain, are considered in detail. It is concluded that the data obtained open up new opportunities for the development of methods of influence that can reduce or completely get rid of the pain of different genesis.
Key words: structural and functional organization of the brain, connectome, methods of functional neuroimaging, systemic psychoneurology, pain, pathogenesis. For citation: Damulin I.V. Systemic psychoneurology and pain syndromes. Consilium Medicum. 2017; 19 (9): 37-43. DOI: 10.26442/2075-1753_19.9.37-43
Успехи, достигнутые в последнее 20 лет в области точных наук, позволили по-новому взглянуть на механизмы функционирования головного мозга как в норме, так и при разных патологических состояниях. Одним из успехов в этой области является построение коннектома -системы структурных и функциональных связей между разными церебральными отделами, состояние которых оценивается при помощи мультимодальных методов нейровизуализации [1-6].
Поученные в настоящее время данные позволяют выделить отдельное направление в области нейронаук - системную психоневрологию [2], которая объединяет в себе и клинические дисциплины, и методы нейровизуализации, и математические подходы. Именно подобный комплексный подход открывает новые возможности для изучения деятельности столь сложно организованной системы, как головной мозг. Одним из крайне актуальных направлений является патогенез болевых синдромов.
Боль, подобно любому другому осознанному ощущению, рассматривается как специфический паттерн нейрональ-ной активности на корковом уровне [7]. С классической точки зрения болевая система представляет собой ряд восходящих ноцицептивных путей, передающих информацию от активированных на периферии ноцицепторов через
спинной мозг к таламусу и коре головного мозга - при наличии нисходящих модулирующих путей, которые регулируют ноцицептивную активность [8, 9]. При этом возникает активация и структур спинного мозга, и отдельных корковых областей. При помощи магнитно-резонансного томографа с мощностью магнитного поля 3 Тесла в BOLD-режиме (сокр. англ. Blood Oxygen Level-Dependent - зависимый от оксигенации крови) было показано, что спиналь-ные структуры тесно связаны с корковыми отделами, участвующими в процессе восприятия и модуляции боли (та-ламус, соматосенсорная кора и др.) [10]. Кроме того, для спинного мозга характерны спонтанно возникающие флуктуации активности, независимые от поступающей сенсорной импульсации [9].
Эксперименты на животных показали, что конечными корковыми зонами для путей, передающих ноцицептив-ную импульсацию, являются первичные и вторичные сенсорные области коры (S1, S2), островок, кора передней и средней поясной извилины (ACC, MCC) [8, 9]. Также было показано, что для человека важна динамика этих актива-ционных изменений, а в ответ на ноцицептивные стимулы происходит более обширная активация церебральных связей, чем это считалось ранее. При помощи функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) была
выявлена и важность функциональных связей, обеспечивающих интеграционную координацию активации структур головного мозга [8, 9, 11].
Боль является динамичной по природе, как по интенсивности, так и по своим характеристикам [8, 9]. Подобные флуктуации боли, поверхностно рассуждая, можно принять за «спонтанные», поскольку они могут быть не связаны с какими-либо четкими внешними или внутренними факторами. В ряде случаев даже в рамках старой концепции динамика боли может быть предсказуема, например, исходя из таких механизмов, как адаптация к стимулам, габитуация или временная суммация, которые влияют на процессы восприятия (перцепции). Использование фМРТ позволило в динамике анализировать субъективные характеристики хронической боли одновременно с изменением нейрональной активности. При этом даже в условиях неменяющихся болевых воздействий можно оценить спонтанные нейрональные флуктуации [9].
Следует подчеркнуть, что фундаментальным аспектом боли являются временные флуктуации, которые следует обязательно учитывать при изучении механизмов ее возникновения и развития. В настоящее время не вызывает сомнений, что спонтанная нейрональная активность отмечается во всех областях центральной нервной системы (ЦНС) вне зависимости от поступающей сенсорной им-пульсации или когнитивного статуса. Как указывалось выше, подобная спонтанная активность характерна и для спинного мозга. Синхронизация спонтанной активности в покое определяет и то, как ЦНС будет реагировать на широкий спектр сенсорных и когнитивных стимулов [9].
При острой боли активность головного мозга «в покое» меняется двухфазно - вначале, на этапе антиципации/при ожидании боли, отмечается деактивация коннектома «в покое» (это затрагивает, в частности, такие отделы, как область предклинья и вентромедиальную префронталь-ную кору) - при наличии активированных дорсальных связей, обеспечивающих функцию внимания (выбор стимула и ответ на него; эта система связывает теменную и переднюю лобную кору [11]); затем, при ощущении боли, происходит активация и всего коннектома «в покое» [12]. При этом передние отделы поясной извилины рассматриваются как ключевые в процессе ощущения боли [12].
При хронической боли центрального происхождения отмечаются изменения серого вещества в разных областях головного мозга - в префронтальных зонах, передней ин-сулярной коре, коре поясной извилины, базальных ганглиях, таламусе, периакведуктальном сером веществе, пост-и прецентральных извилинах и нижнетеменной дольке. Эти изменения носят универсальный характер и наблюдаются при разных по патогенезу центральных болевых синдромах. Однако изменения целого ряда структур, входящих в сенсомоторный круг, а также обеспечивающих внимание, различаются в зависимости от причины хронического болевого синдрома. Ключевым моментом всех этих изменений является нарушение функционирования церебрального коннектома [13].
В настоящее время с учетом понимания того факта, что процесс ощущения боли является динамичным и протекающим на системном уровне, предполагается существование «динамичного болевого коннектома» как пространственно-временного по своим характеристикам [8, 9]. При этом подчеркиваются важность спонтанной нейрональ-ной активности и ее временная динамика - вопреки существовавшему ранее представлению, согласно которому боль является отражением мгновенно возникшей активации строго определенных церебральных отделов и игнорируются имеющиеся многочисленные связи, меняющиеся во времени [9]. Кроме того, в процессе ощущения боли играют большую роль спонтанные церебральные осцилляции и изменения функции внимания [11].
Процесс хронификации боли связан с изменениями нейрональных связей, их динамикой [13]. При этом имеют значение и изменения в эмоциональной сфере, и когнитивные реакции. В частности, при хронической головной боли при помощи фМРТ была показана связь между такими расстройствами у больных, как нарушения сна, депрессия, утомляемость, и патологическими изменениями временной динамики коннектома «в покое». В частности, патологические изменения затрагивали связи между левой медиальной орбитофронтальной корой - и задними отделами левой поясной извилины, а также между левой медиальной орбитофронтальной корой - и корой нижних отделов левой височной доли [14]. При этом в целом ряде церебральных зон, включая премоторную кору слева, имеется истончение серого вещества [15].
Мигрень
Выраженные изменения функциональных связей отмечаются при мигрени [16-27]. В частности, было выявлено нарушение функциональных связей периакведуктального серого вещества, в норме участвующего в процессах модуляции боли, а также связей передних отделов поясной извилины, префронтальной и орбитофронтальной коры, та-ламуса - структур, участвующих в процессах восприятия боли [17, 22, 28]. Так, мигрень, протекающая с выраженной аллодинией, клиническим проявлением центральной сен-ситизации, характеризуется нарушением функциональных связей периакведуктального серого вещества и п. шпе1?эг-т18 с другими стволовыми и корковыми (лобными и височными) отделами, обеспечивающими модуляцию боли [20, 26]. Для мигрени с аурой по сравнению с контрольной группой характерны изменения латеральной зрительной нейрональной сети, причем в более высоком диапазоне частот [29]. Во время приступа мигрени со зрительной аурой (в единичных случаях сопровождавшейся также сенсорной и афатической симптоматикой) отмечается усиление функциональных связей между левой частью дорсальных отделов моста и левой первичной соматосенсорной корой, включая области головы и лица, - у большинства больных с правосторонней локализацией боли. Кроме того, усиливались связи между вторичной зрительной областью V5 и нижне-средней лобной корой [19].
Следует заметить, что еще за 24 ч до начала приступа мигрени меняется активность гипоталамических структур, ответственных за тригеминальную ноцицептивную стимуляцию [23, 24]. Однако более важным являются изменения за сутки до начала приступа функциональных связей гипоталамуса со спинальным тригеминальным ядром и дорсальной частью ростральных отделов моста (этот отдел рассматривается как «генератор мигрени») [23, 24]. Полученные данные позволили высказать предположение, что «генератором мигрени», помимо дорсальных отделов моста и центральной допаминергической системы, являются функциональные связи гипоталамо-стволовой части кон-нектома [23]. Таким образом, получается, что «генератор мигрени» - это не один, хотя и патогенетически важный, отдел головного мозга, а спонтанные осцилляции целого комплекса нейронов и связей между ними, входящих в коннектом, которые и приводят к активации определенных субкортикальных и стволовых структур [24].
При мигрени без ауры отмечается усиление церебральных связей в состоянии «покоя» между медиальной пре-фронтальной корой (она обеспечивает интеграцию эмоциональных и когнитивных процессов) и задними отделами поясной извилины по сравнению с контрольной группой здоровых лиц, причем во время приступа мигрени интенсивность этих связей отрицательно коррелирует (т.е. ослабевает) с интенсивностью боли. Учитывая то, что для других типов головной боли характерны противоположные изменения (усиление этих связей), высказывается
предположение о дифференциально-диагностическом значении выявленного феномена [18]. По своим характеристикам состояние «покоя» отличается у больных с мигренью с аурой и без ауры - в первом случае выявлены более высокая активность в диапазоне частот 0,08-0,04 Гц, а также более высокая частота колебаний латеральной зрительной нейрональной сети и более высокая амплитуда колебаний в лобно-теменной области, коры передних отделов поясной извилины и мозжечка. Полученные данные подтверждают предположение о более значительной кортикальной возбудимости при мигрени с аурой по сравнению с мигренью без ауры [29].
В межприступном периоде у пациентов с мигренью с аурой и без ауры были выявлены нарушения функциональных связей в средне-лобных отделах правого полушария и коре поясной извилины, обеспечивающих регуляторные функции. Причем ни макро-, ни микроструктурных изменений у обследованных больных в этих зонах выявлено не было, а корреляция с результатами нейропсихологическо-го исследования была статистически не значимой [21, 27]. Однако полученные данные позволили авторам сделать вывод о наличии определенной уязвимости регулирующих функций при мигрени, что может сказываться на активности в повседневной жизни у данной категории больных [27]. Полученные данные, как считается, открывают новые перспективы в терапии мигрени, связанные с разработкой методов воздействия на выявленные изменения функциональных связей [26].
При хронической мигрени патологические изменения связей определенных церебральных структур, участвующих в формировании аффективной реакции на потенциально вызывающие боль стимулы (передние отделы островка, амигдала, подушка - pulvinar и медиодорсальные отделы таламуса, средние отделы височной коры, периак-ведуктальное серое вещество), отмечаются при исследовании состояния головного мозга «в покое» [25]. По мнению авторов, это объясняет повышенную чувствительность пациентов с мигренью во время и вне приступов на сомато-сенсорные, зрительные, обонятельные и слуховые стимулы, а саму по себе мигрень позволяет рассматривать не как периодически возникающее патологическое состояние, а постоянный, персистирующий процесс («мигренозный мозг») [25]. Следует заметить, что и упомянутая выше ал-лодиния, и осмофобия у пациентов с мигренью являются существенными факторами риска суицида [30].
Кластерная головная боль
При кластерной головной боли по данным методов статической нейровизуализации (МРТ в разных режимах) выявляются микроструктурные изменения белого вещества полушарий головного мозга, преимущественно на контрлатеральной по отношению к локализации боли стороне [31]. На контрлатеральной стороне визуализируются и изменения серого вещества, включая соматосенсорную кору (причем последнее коррелирует с длительностью заболевания, что, по мнению авторов, свидетельствует об обусловленной заболеванием пластичности соматосенсор-ной системы) [32]. Изменения серого вещества отмечаются в височной доле, гиппокампе, инсулярной коре и мозжечке. При этом структурных изменений в области гипоталамуса выявлено не было [33]. Последнее представляется весьма важным, поскольку широко распространено мнение, что именно гипоталамус является триггерной структурой, запускающей приступ кластерной головной боли, активируя тригемино-вегетативный рефлекс [34]. Однако на основании результатов, полученных с помощью методов функциональной нейровизуализации, высказывается предположение о том, что задние отделы гипоталамуса участвуют не столько в процессе возникновения приступа кластерной головной боли, сколько, напро-
тив, в большей мере вовлечены в процесс модуляции боли нейрональными сетями, приводящими к ее прекращению. При этом гипоталамус рассматривается как «реле», переключающее активацию связей между кортикальными и субкортикальными структурами (последним придается особое значение в патогенезе кластерной головной боли) [34]. Полученные в последнее время данные подтверждают наличие микроструктурных изменений амигдалы, хвостатого ядра, бледного шара у больных с кластерной головной болью [35].
Отмечена отрицательная корреляция между частотой приступов и степенью выраженности изменений белого вещества. В отличие от мигрени, где изменения захватывают преимущественно лобные отделы, при кластерной головной боли они отмечаются во всех долях головного мозга, а также в мозолистом теле [31]. Подчеркивается, что возникновение кластерной головной боли, вероятно, связано с поражением нейрональных связей, а не с дисфункцией того или иного участка головного мозга [33]. И это предположение, основанное на результатах методов статической нейровизуализации, находит свое подтверждение по данным фМРТ.
Так, в состоянии «покоя» при кластерной головной боли были выявлены изменения, аналогичные изменениям у больных с мигренью с аурой, - усиление активности в диапазоне частот 0,08-0,04 Гц в ипсилатеральном полушарии. Также было выявлено и усиление активности в области мозжечка, правда, в несколько ином частотном диапазоне -0,02-0,01 Гц. При этом, анализируя полученные данные, авторы подчеркивают ключевое значение медиальной лобной коры в патогенезе кластерной головной боли (и в патогенезе болевых процессов в целом) [36]. Учитывая полученные ранее данные, свидетельствующие о микроструктурных атрофических изменениях в контрлатеральном по отношению к локализации кластерной головной боли полушарии [31], высказывается предположение о том, что повторные приступы кластерной головной боли приводят к дезинтеграции белого вещества полушарий головного мозга [36]. Так же, как и при мигрени с аурой [29], полученные данные подтверждают предположение о наличии повышенной кортикальной возбудимости при кластерной головной боли [36].
Абузусная головная боль
Особого внимания заслуживает такая форма хронической головной боли, как абузусная головная боль, обусловленная чрезмерным и нередко неконтролируемым употреблением триптанов, анальгетиков или препаратов других групп, используемых при острой головной боли [37]. Было показано, что у этой группы больных отмечаются существенные изменения структуры коннектома, причем эти изменения затрагивают активность головного мозга «в покое» [38-40]. В частности, было выявлено уменьшение функциональных связей в правой парагиппокампальной области. Учитывая, что изменения в этой области отмечаются и у курящих, и у лиц с алкогольной зависимостью, высказывается предположение, что правая парагиппокампальная область участвует в процессах развития патологической зависимости [38]. Также было выявлено уменьшение функциональных связей n. accumbens (что характерно для аддиктиктив-ных расстройств) и полосатого тела (что приводит к неспособности менять привычное поведение) [40].
Следует заметить, что в отличие от методов функциональной нейровизуализации (в основном BOLD-режим фМРТ), по данным методов статической нейровизуализа-ции изменения при абузусной головной боли связаны с височными отделами левого полушария [41].
Возникновение абузусной головной боли, как предполагается, связано с патологическими изменениями мезо-кортико-лимбической допаминергической системы (как и
при возникновении аддиктивных расстройств) [39]. В модуляции болевых ощущений при абузусной головной боли участвуют дорсолатеральная префронтальная кора и связанная с возникновением нейропатической боли фронто-полярная кора правого полушария [38]. В отличие от пациентов с эпизодической мигренью, у больных с абузус-ной головной болью выявляются нарушения лобно-височ-но-теменных связей [38], а уменьшение связей в области полосатого тела позволяет дифференцировать пациентов с абузусной головной болью от пациентов с другими типами головной боли [40].
На фоне терапии больных с абузусной головной болью отмечается нормализация структурных и функциональных изменений в областях, участвующих в процессе восприятия боли [37, 39], однако церебральные структуры, участвующие в развитии зависимости, остаются патологически измененными, что может указывать на наличие определенной предиспозиции к возникновению этого вида головной боли [39].
Головная боль напряжения
Исследований по изучению центральных механизмов патогенеза головной боли напряжения с использованием современных методов нейровизуализации немного, хотя полученные к настоящему времени данные представляются весьма интересными. Следует заметить, что предположения о нарушении центральных процессов модуляции боли при головной боли напряжения высказывались и ранее [42], хотя и вызывали жесткую критику [43], как сейчас представляется, недостаточно обоснованную. В настоящее время считается, что периферические механизмы (в частности, повышение тонуса и болевая гиперчувствительность перикраниальной мускулатуры) играют ключевую роль при эпизодической, а центральные (такие, как центральная сенситизация) - при хронической головной боли напряжения [44].
Было показано, что при эпизодической головной боли напряжения в болевую фазу отмечаются снижение плотности серого вещества с обеих сторон в области сомато-сенсорной коры (S1) и увеличение этого показателя в области передней поясной коры и в передних инсулярных отделах. Вне болевой фазы (т.е. при отсутствии боли) каких-либо отличий от контрольной группы здоровых лиц по показателю плотности серого вещества в данном исследовании выявлено не было. При этом указанный параметр в области передней поясной коры отрицательно коррелировал с наличием тревожных и депрессивных симптомов у больных. Следует заметить, что циклические структурные изменения головного мозга визуализируются и при других типах эпизодической головной боли (эпизодическая мигрень, эпизодическая кластерная головная боль, боли, связанные с месячными) [45].
Боль в спине
У пациентов с неспецифической болью в спине в качестве одного из наиболее частых хронических болевых синдромов при исследовании активности головного мозга «в покое» выявляется реорганизация коннектома, проявляющаяся снижением связей между церебральными областями, обеспечивающими интеграцию сенсорной и/или моторной информации (прецентральная кора слева, IV и V дольки мозжечка слева). Кроме того, отмечается нарушение этих связей и при выполнении динамических заданий [46, 47]. Таким образом, было показано, что снижение двигательной активности пациентов с неспецифической болью в спине связано не с только (можно заметить - или нисколько?) с периферическими (перемещение конечностей, таза при движении), сколько с центральными механизмами.
Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что при боли в спине возникают значительные изме-
нения связей между инсулярной корой (как считается, ключевой церебральной зоной в процессах модуляции боли) и отделами головного мозга, участвующими в осуществлении когнитивных и эмоциональных функций (в частности, префронтальной и височной корой) [48]. В связи с этим следует заметить, что не вызывает сомнений влияние настроения пациентов с болью в спине на выраженность этого болевого синдрома. Причем в настоящее время показано, что на фоне плохого/грустного настроения у этой категории больных меняется и структура коннектома «в покое» [49].
При болях в спине отмечаются и структурные изменения головного мозга [50]. Проведенный в последнее время метаанализ 10 исследований, в которые вошли 293 больных и 624 человека группы контроля, показал, что уменьшение серого вещества коры головного мозга в основном визуализируется в медиальной префронтальной коре обоих полушарий, менее выраженные изменения отмечаются в левой передней инсулярной коре [51]. Аналогичные результаты были получены и другими авторами [52].
Результаты исследования изменений коннектома у пациентов с болью в спине, у которых оперативное лечение оказалось неэффективным, показали наличие выраженных изменений функциональных связей «в покое» между структурами, участвующими в болевых процессах, а также обеспечивающими сенсорные, двигательные, эмоциональные и когнитивные функции [53, 54]. Причем помимо обычно участвующих в болевых процессах церебральных структур у данной категории больных изменения были выявлены и в дополнительных модулирующих боль зонах, включая дорсолатеральную пре-фронтальную кору и островок, а также таламус [54]. При этом высказывается предположение, что структура измененных связей потенциально может быть возвращена к нормальной [53].
Хроническая головная боль нередко сочетается с болью в спине. При этом патогенез хронической головной боли, вне зависимости от ее типа, рассматривается как связанный не только с тригеминальной системой, но и вовлекающий центральные, корковые механизмы боли [55]. При этом проведенные в последнее время исследования показали, что хроническая головная боль и хроническая боль в спине связаны с разными структурными и функциональными изменениями головного мозга. И несмотря на некоторое сходство структурных изменений (в двух общих зонах были выявлены признаки истончения коры - в задних отделах коры поясной извилины левого полушария и коры префронтальной области правого полушария), нарушения функциональных связей коннектома «в покое» при хронической головной боли разного генеза и хронической боли в спине носят разный характер и расцениваются как специфичные для каждого из этих состояний [15]. Однако следует заметить, что дорсолатеральной префронтальной коре придается особое значение в модуляции, переносимости боли - используя механизм межполушарного инги-бирования. Причем в процессе восприятия боли более значительную роль играет правая дорсолатеральная пре-фронтальная кора [56].
Заключение
Таким образом, получается, что при хронических болевых синдромах центрального генеза большее значение имеют не те или иные церебральные структуры, а связи между ними. Причем связи не структурные, и даже не функциональные, а эффективные, а также топологический принцип, положенный в основу функционирования кон-нектома, когда скорость передачи информации определяется не столько анатомическим фактором, сколько местом расположения ключевых точек (хабов) и структурой коннектома.
Под функциональными связями обычно понимаются связи, выявляемые по данным фМРТ в состоянии покоя, под эффективными - связи, выявляемые при выполнении заданий (в состоянии реагирования на стимулы) [57]. Строго говоря, функциональные связи являются лишь отражением статистической зависимости между разными церебральными зонами, а эффективные - отражают влияние одних церебральных зон на другие [58, 59]. Таким образом, эффективные связи имеют более важное биологическое/информационное значение, чем связи функциональные [58].
Флуктуации являются спонтанными и хаотичными по своей природе. Поэтому и не удается создать компьютерную программу, основанную на линейном анализе, которая могла бы на основании результатов функциональных методов исследования, особенно фМРТ, создать адекватную модель, отражающую процессы, происходящие в ЦНС при возникновении боли. Действительно, вызывающие боль стимулы активируют весьма обширные области головного мозга (которые часто необоснованно обозначают как «болевую матрицу»), к которым упорно продолжают относить первичную и вторичную сомато-сенсорную кору (S1 и S2), инсулярную область и передние отделы поясной коры [7, 60-62]. При этом области S1 и S2 обозначают как часть «латеральной болевой системы», которая обеспечивает сенсорно-дискриминатив-ный аспект болевых ощущений, а переднюю поясную кору - как часть «медиальной болевой системы», связанной с аффективной составляющей болевых ощущений [60, 62].
Однако большинство из этих областей может быть активировано и в покое, и под действием не имеющих болевого сопровождения стимулов (слуховых, тактильных, зрительных) [7, 60-63]. Причем амплитуда вызывающих боль стимулов при активации этих зон, входящих в так называемую «болевую матрицу», коррелирует с интенсивностью боли. Однако аналогичные по амплитуде изменения этих же отделов могут возникать и при воздействии неболевых стимулов [7, 60, 62]. Поэтому и представляется ошибочным рассматривать комплексную активацию указанных зон («болевую матрицу») как специфический для боли паттерн («подпись боли» - англ. pain signature) [7, 61-63]. Предлагается альтернативная «болевой матрице» концепция, ключевым моментом которой является выделение нейрональной сети, связанной с функцией внимания и ориентированной на выявление значимых для организма воздействий - вне зависимости от того, через какой сен-
сорный канал информация о них поступает в ЦНС [60-62]. Эта нейро-нальная сеть обеспечивает построение мультимодального представления о состоянии организма и окружающего пространства и действует как защитная система, сигнализируя о потенциально опасных для организма воздействиях [60, 61]. Причем сенсорная им-пульсация, поступающая к этой сети, не ограничивается лишь ноцицептив-ными стимулами, а носит гораздо более широкий характер [61, 62]. Следует заметить, что поскольку в основе функционирования ЦНС лежат два основных положения - максимальная эффективность коннектома (связей между разными структурами) - при минимизации затрат энергии на поддержание этих связей [64], это открывает новые возможности для разработки методов воздействия, способных уменьшить или совсем избавиться от боли разного генеза.
Литература/References
1. Дамулин И.В. Особенности структурной и функциональной организации головного мозга. Журн. неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. 2016; 116 (11): 163-8. DOI: 10.17116/jnevro2016116111163-168 / Damulin I.V. Osobennosti strukturnoi i funktsio-nalnoi organizatsii golovnogo mozga. Zhurn. nevrologii i psikhiatrii im. S.S.Korsakova. 2016; 116 (11): 163-8. DOI: 10.17116/jnevro2016116111163-168 [in Russian]
2. Дамулин И.В. Системная психоневрология: современные представления о структурной и функциональной организации головного мозга. Consilium Medicum. 2017; 19 (2): 8-13. / Damulin I.V. Sistemna-ia psikhonevrologiia: sovremennye predstavleniia o strukturnoi i funktsionalnoi organizatsii golovnogo mozga. Consilium Medicum. 2017; 19 (2): 8-13. [in Russian]
3. Bullmore E, Sporns O. Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems. Nature Rev Neurosci 2009; 10 (3): 186-98. DOI: 10.1038/nrn2575
4. Petersen SE, Sporns O. Brain networks and cognitive architectures. Neuron 2015; 88 (1): 207-19. DOI: 10.1016/j.neuron.2015.09.027
* Только для препарата Дексалгин® (ампулы)
Hi БЕРЛИН-ХЕМИ IV1 МЕНАРИНИ
5. Van den Heuvel MP, Sporns O. Network hubs in the human brain. Trends in Cognitive Sciences 2013; 17 (12): 683-96. DOI: 10.1016/j.tics.2013.09.012
6. Van den Heuvel MP, Bullmore ET, Sporns O. Comparative connectomics. Trends in Cognitive Sciences 2016; 20 (5): 345-61. DOI: 10.1016/j.tics.2016.03.001
7. Hu L, lannetti GD. Painful issues in pain prediction. Trends in Neurosciences 2016; 39 (4): 212-20. DOI: 10.1016/j.tins.2016.01.004
8. Kucyi A, Davis KD. The dynamic pain connectome. Trends in Neurosciences 2015; 38 (2): 86-95. DOI: 10.1016/j.tins.2014.11.006
9. Kucyi A, Davis KD. The neural code for pain: from single cell electrophysiology to the dynamic pain connectome. Neuroscientist 2016; 107385841666771. DOI: 10.1177/1073858416667716
10. Sprenger C, Finsterbusch J, Buchel C. Spinal cord-midbrain functional connectivity is related to perceived pain intensity: a combined spino-cortical fMRI study. J Neurosci 2015; 35 (10): 4248-57. DOI: 10.1523/jneurosci.4897-14.2015
11. Torta DM, Legrain V, Mouraux A, Valentini E. Attention to pain! A neurocognitive perspective on attentional modulation of pain in neuroimaging studies. Cortex 2017; 89: 120-34. DOI: 10.1016/j.cortex.2017.01.010
12. Ter Minassian A, Ricalens E, Humbert S et al. Dissociating anticipation from perception: acute pain activates default mode network. Human Brain Mapping 2012; 34 (9): 2228-43. DOI: 10.1002/hbm.22062
13. Cauda F, Palermo S, Costa T et al. Gray matter alterations in chronic pain: A network-oriented meta-analytic approach. NeuroImage: Clinical 2014; 4: 676-86. DOI: 10.1016/j.nicl.2014.04.007
14. Wang Z, Yang Q, Chen LM. Abnormal dynamics of cortical resting state functional connectivity in chronic headache patients. Magn Reson Imaging 2017; 36: 56-67. DOI: 10.1016/j.mri.2016.10.015
15. Yang Q, Wang Z, Yang L et al. Cortical thickness and functional connectivity abnormality in chronic headache and low back pain patients. Human Brain Mapping 2017; 38 (4): 1815-32. DOI: 10.1002/hbm.23484
16. Amin FM, Hougaard A, Magon S et al. Change in brain network connectivity during PA-CAP38-induced migraine attacks. Neurology 2015; 86 (2): 180-7. DOI: 10.1212/wnl.0000000000002261
17. Colombo B, Rocca MA, Messina R et al. Resting-state fMRI functional connectivity: a new perspective to evaluate pain modulation in migraine? Neurol Sci 2015; 36 (Suppl. 1): S41-S45. DOI: 10.1007/s10072-015-2145-x
18. Coppola G, Di Renzo A, Tinelli E et al. Resting state connectivity between default mode network and insula encodes acute migraine headache. Cephalalgia 2017: 033310241771523. DOI: 10.1177/0333102417715230
19. Hougaard A, Amin FM, Larsson HBW et al. Increased intrinsic brain connectivity between pons and somatosensory cortex during attacks of migraine with aura. Human Brain Mapping 2017; 38 (5): 2635-642. DOI: 10.1002/hbm.23548
20. Mainero C, Boshyan J, Hadjikhani N. Altered functional magnetic resonance imaging resting-state connectivity in periaqueductal gray networks in migraine. Ann Neurol 2011; 70
(5): 838-45. DOI: 10.1002/ana.22537
21. Russo A, Tessitore A, Giordano A et al. Executive resting-state network connectivity in migraine without aura. Cephalalgia 2012; 32 (14): 1041-8. DOI: 10.1177/0333102412457089
22. Russo A, Conte F, Marcuccio L et al. Abnormal connectivity within executive resting-state network in migraine with aura. J Headache Pain 2015; 16 (Suppl. 1): A156. DOI: 10.1186/1129-2377-16-s1-a156
23. Schulte LH, May A. The migraine generator revisited: continuous scanning of the migraine cycle over 30 days and three spontaneous attacks. Brain 2016; 139 (7): 1987-93. DOI: 10.1093/brain/aww097
24. Schulte LH, May A. Of generators, networks and migraine attacks. Curr Opin Neurol 2017; 30 (3): 241-5. DOI: 10.1097/wco.0000000000000441
25. Schwedt TJ, Schlaggar BL, Mar S et al. Atypical resting-state functional connectivity of affective pain regions in chronic migraine. Headache 2013; 53 (5): 737-51. DOI: 10.1111/head.12081
26. Schwedt TJ, Larson-Prior L, Coalson RS et al. Allodynia and descending pain modulation in migraine: a resting state functional connectivity analysis. Pain Med 2014; 15 (1): 154-65. DOI: 10.1111/pme.12267
27. Tessitore A, Russo A, Conte F et al. Abnormal connectivity within executive resting-state network in migraine with aura. Headache: The Journal of Head and Face Pain 2015; 55
(6): 794-805. DOI: 10.1111/head.12587
28. Wang T, Chen N, Zhan W et al. Altered effective connectivity of posterior thalamus in migraine with cutaneous allodynia: a resting-state fMRI study with granger causality analysis. J Headache Pain 2016; 17 (1): 17-27. DOI: 10.1186/s10194-016-0610-4
29. Farago P, Tuka B, Toth E et al. Interictal brain activity differs in migraine with and without aura: resting state fMRI study. J Headache Pain 2017; 18 (1): 8-16. DOI: 10.1186/s10194-016-0716-8
30. Park S-P, Seo J-G, Lee W-K. Osmophobia and allodynia are critical factors for suicidality in patients with migraine. J Headache Pain 2015; 16 (1): 44-9. DOI: 10.1186/s10194-015-0529-1
31. Szabo N, Kincses ZT, Pardutz A et al. White matter disintegration in cluster headache. J Headache Pain 2013; 14 (1): 64-9. DOI: 10.1186/1129-2377-14-64
32. Seifert CL, Magon S, Staehle K et al. A case-control study on cortical thickness in episodic cluster headache. Headache 2012; 52 (9): 1362-8. DOI: 10.1111/j.1526-4610.2012.02217.x
33. Naegel S, Holle D, Desmarattes N et al. Cortical plasticity in episodic and chronic cluster headache. NeuroImage: Clinical 2014; 6: 415-23. DOI: 10.1016/j.nicl.2014.10.003
34. Chiapparini L, Ferraro S, Nigri A et al. Resting state fMRI in cluster headache: which role? Neurol Sci 2015; 36 (Suppl. 1): S47-S50. DOI: 10.1007/s10072-015-2129-x
35. Kiraly A, Szabo N, Pardutz A et al. Macro- and microstructural alterations of the subcortical structures in episodic cluster headache. Cephalalgia 2017: 033310241770376. DOI: 10.1177/0333102417703762
36. Farago P, Szabo N, Toth E et al. Ipsilateral alteration of resting state activity suggests that cortical dysfunction contributes to the pathogenesis of cluster headache. Brain Topography 2016; 30 (2): 281-9. DOI: 10.1007/s10548-016-0535-x
37. Tepper D. Medication overuse headache. Headache 2017; 57 (5): 845-6. DOI: 10.1111/head.13034
38. Chen Z, Chen X, Liu M et al. Altered functional connectivity architecture of the brain in medication overuse headache using resting state fMRI. J Headache Pain 2017; 18 (1): 1-9. DOI: 10.1186/s10194-017-0735-0
39. Schwedt TJ, Chong CD. Medication overuse headache: pathophysiological insights from structural and functional brain MRI research. Headache 2017. DOI: 10.1111/he-ad.13037
40. Torta DM, Costa T, Luda E et al. Nucleus accumbens functional connectivity discriminates medication-overuse headache. NeuroImage: Clinical 2016; 11: 686-93. DOI: 10.1016/j.nicl.2016.05.007
41. Meyer M, Di Scala G, Edde M et al. Brain structural investigation and hippocampal trac-tography in medication overuse headache: a native space analysis. Behav Brain Functions 2017; 13 (6): 1-9. DOI: 10.1186/s12993-017-0124-5
42. Schoenen J, Bottin D, Hardy F, Gerard P. Cephalic and extracephalic pressure pain thresholds in chronic tension-type headache. Pain 1991; 47 (2): 145-9. DOI: 10.1016/0304-3959(91)90198-7
43. Olesen J, Jensen R. Getting away from simple muscle contraction as a mechanism of tension-type headache. Pain 1991; 46 (2): 123-4. DOI: 10.1016/0304-3959(91)90065-6
44. Yu S, Han X. Update of chronic tension-type headache. Curr Pain Headache Rep 2014; 19 (1): 469-76. DOI: 10.1007/s11916-014-0469-5
45. Chen B, He Y, Xia L et al. Cortical plasticity between the pain and pain-free phases in patients with episodic tension-type headache. J Headache Pain 2016; 17 (1): 105-10. DOI: 10.1186/s10194-016-0698-6
46. Pijnenburg M, Brumagne S, Caeyenberghs K et al. Resting-state functional connectivity of the sensorimotor network in individuals with nonspecific low back pain and the association with the sit-to-stand-to-sit task. Brain Connectivity 2015; 5 (5): 303-11. DOI: 10.1089/bra-in.2014.0309
47. Pijnenburg M, Hosseini SMH, Brumagne S et al. Structural brain connectivity and the sit-to-stand-to-sit performance in individuals with nonspecific low back pain: a diffusion magnetic resonance imaging-based network analysis. Brain Connectivity 2016; 6 (10): 795-803. DOI: 10.1089/brain.2015.0401
48. Zhang S, Wu W, Huang G et al. Resting-state connectivity in the default mode network and insula during experimental low back pain. Neural Regeneration Research 2014; 9 (2): 135-42. DOI: 10.4103/1673-5374.125341
49. Letzen JE, Robinson ME. Negative mood influences default mode network functional connectivity in patients with chronic low back pain. Pain 2017; 158 (1): 48-57. DOI: 10.1097/j.pain.0000000000000708
50. Apkarian AV, Sosa Y, Sonty S et al. Chronic back pain is associated with decreased pre-frontal and thalamic gray matter density. J Neurosci 2004; 24 (46): 10410-5. DOI: 10.1523/jneurosci.2541-04.2004
51. Yuan CH, Shi HC, Pan PL et al. Gray matter abnormalities associated with chronic back pain. Clin J Pain 2017; p. 1-25. DOI: 10.1097/ajp.0000000000000489
52. Fritz H-C, McAuley JH, Wittfeld K et al. Chronic back pain is associated with decreased prefrontal and anterior insular gray matter. Results from a population-based cohort study. J Pain 2016; 17 (1): 111-8. DOI: 10.1016/j.jpain.2015.10.003
53. Kolesar TA, Bilevicius E, Kornelsen J. Salience, central executive, and sensorimotor network functional connectivity alterations in failed back surgery syndrome. Scand J Pain 2017; 16: 10-4. DOI: 10.1016/j.sjpain.2017.01.008
54. Kornelsen J, Sboto-Frankenstein U, McIver T et al. Default mode network functional connectivity altered in failed back surgery syndrome. J Pain 2013; 14 (5): 483-91. DOI: 10.1016/j.jpain.2012.12.018
55. Yoon M-S, Manack A, Schramm S et al. Chronic migraine and chronic tension-type headache are associated with concomitant low back pain: Results of the German Headache Consortium study. Pain 2013; 154 (3): 484-92. DOI: 10.1016/j.pain.2012.12.010
56. Sevel LS, Letzen JE, Staud R, Robinson ME. Interhemispheric dorsolateral prefrontal cortex connectivity is associated with individual differences in pain sensitivity in healthy controls. Brain Connectivity 2016; 6 (5): 357-64. DOI: 10.1089/bra-in.2015.0405
57. Rehme AK, Eickhoff SB, Grefkes C. State-dependent differences between functional and effective connectivity of the human cortical motor system. NeuroImage 2013; 67: 237-46. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.11.027
58. Bringmann LF, Scholte HS, Waldorp LJ. Matching structural, effective, and functional connectivity: a comparison between structural equation modeling and ancestral graphs. Brain Connectivity 2013; 3 (4): 375-85. DOI: 10.1089/brain.2012.0130
59. Mears D, Pollard HB. Network science and the human brain: Using graph theory to understand the brain and one of its hubs, the amygdala, in health and disease. J Neurosci Res 2016; 94 (6): 590-605. DOI: 10.1002/jnr.23705
60. lannetti GD, Mouraux A. From the neuromatrix to the pain matrix (and back). Exp Brain Res 2010; 205 (1): 1-12. DOI: 10.1007/s00221-010-2340-1
61. Legrain V, lannetti GD, Plaghki L, Mouraux A. The pain matrix reloaded. A salience detection system for the body. Progress Neurobiol 2011; 93 (1): 111-24. DOI: 10.1016/j.pneurobio.2010.10.005
62. Mouraux A, Diukova A, Lee MC et al. A multisensory investigation of the functional significance of the "pain matrix". Neurolmage 2011; 54 (3): 2237-49. DOI: 10.1016/j.neuroi-mage.2010.09.084
63. lannetti GD, Mouraux A. Can the functional MRI responses to physical pain really tell us why social rejection "hurts"? Proceedings of the National Academy of Sciences 2011; 108 (30): E343-E343. DOI: 10.1073/pnas.1105451108
64. Takagi K. A distribution model of functional connectome based on criticality and energy constraints. PLoS ONE 2017; 12 (5): e0177446. DOI: 10.1371/journal.pone.0177446
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Дамулин Игорь Владимирович - д-р мед. наук, проф. каф. нервных болезней и нейрохирургии ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М.Сеченова», вед. науч. сотр. ГБУЗ МКНЦ. E-mail: [email protected]
