Когнитивные нарушения при черепно-мозговой травме. Часть 1

В течение всей истории человечества черепно-мозговая травма (ЧМТ) была одной из самых частых причин неврологической инвалидизации в любом возрастном диапазоне, но прежде всего среди людей молодого и среднего возраста. Частота ЧМТ составляет 500–700 случаев на 100 тыс. населения. Ежегодно в России ЧМТ получает как минимум около 600 тыс. пациентов, из которых 5000 умирают, и не менее 50 тыс. становятся инвалидами. Общее число инвалидов вследствие ЧМТ в России ориентировочно превышает 2 млн (выше, чем число инвалидов, перенесших инсульт). У мужчин частота ЧМТ в 2 раза выше, чем у женщин. Наиболее часто ЧМТ встречается у мужчин 20–39 лет. Примерно треть случаев связана с приемом алкоголя [14].

В последние годы особое внимание привлекает легкая ЧМТ, которая составляет около 80 % от числа госпитализированных по поводу ЧМТ. Долгие годы легкая ЧМТ оставалась в тени более драматично протекающей тяжелой ЧМТ. Вместе с тем высокая распространенность не только самой легкой ЧМТ, но и связанных с нею посттравматических расстройств, которые способны приобретать персистирующий характер, превращает легкую ЧМТ в самостоятельную медицинскую и социально-экономическую проблему [2, 5].

ЧМТ свойственно:
- наличие контузионных очагов различных размеров и локализации;
- сдавление головного мозга, чаще всего вызываемое внутричерепной гематомой;
- диффузное аксональное повреждение (ДАП), которое характеризуется распространенным поражением белого вещества полушарий.

Если ушиб мозга или внутричерепная гематома связаны с локальным повреждением мозга по механизму удара-противоудара, то ДАП — чаще всего результат воздействия на голову ускорения (линейного или углового (ротационного)), в результате которого происходит закручивание более подвижных больших полушарий относительно фиксированного ствола, что приводит к натяжению и скручиванию длинных аксонов, дезорганизации нейрофиламентного скелета и мембраны волокон, нарушению аксоплазматического тока, временной блокаде проведения возбуждения, отеку, а в последующем — к лизису и валлеровской дегенерации волокон. Одновременно повреждаются сопровождающие аксоны мелкие сосуды, что приводит к петехиальным кровоизлияниям в белом веществе лобной и височной долей, мозолистом теле, верхней части ствола, сфокальному отеку мозга. Результатом ДАП является разобщение коры с подкорковыми структурами и ствола мозга, которое в тяжелых случаях связано с анатомическим перерывом волокон, проявляясь длительным коматозным состоянием.

 
ЧМТ как нейропсихиатрическое расстройство

Когнитивные и нейропсихиатрические расстройства выявляются у подавляющего большинства пациентов с ЧМТ во всём диапазоне ее тяжести от легкой до тяжелой. Особые трудности выявления когнитивного дефицита у данной категории больных связаны с тем, что при осмотре у значительной их части нет явных признаков травмы, часто отсутствуют классические неврологические симптомы, а психопатологические изменения становятся очевидными лишь спустя некоторое время — по мере того, как пациент возвращается к повседневной жизни [15].

Характерно нередкое сочетание когнитивных и аффективных нарушений. Большое депрессивное расстройство в течение года обнаруживается у 33,3 % лиц, перенесших ЧМТ, тревожные расстройства — почти у 80 % пациентов, нарушение поведения — у 56,7 % пациентов. Подсчитано, что число больных, перенесших ЧМТ и продолжающих жаловаться на когнитивные проблемы либо иные нарушения через год после травмы, примерно равно числу вновь выявленных больных с такими классическими неврологическими болезнями, как рассеянный склероз, синдром Гийена, вместе взятых [21, 23].

Облигатность нейропсихологических нарушений при ЧМТ объясняется высокой частотой повреждения зон головного мозга, имеющих непосредственное отношение к регуляции когнитивных функций. Частота, профиль, динамика когнитивных нарушений являются «важными свидетелями», отражающими особенность повреждения мозга при ЧМТ.

По характеру повреждение мозга при ЧМТ может быть первичным, вторичным и отставленным. Первичное повреждение связано с непосредственным воздействием на головной мозг механической силы. Важную роль в повреждении вещества мозга играют процессы эксайтотоксичности и нейровоспалительные реакции. Даже единичная ЧМТ приводит к массивному выбросу провоспалительных цитокинов. При повторных травмах возникают стойкие нейровоспалительные изменения в мозге, которые способны запустить прогрессирующий нейродегенеративный процесс. В экспериментальных моделях показана взаимосвязь когнитивных и аффективных нарушений с уровнем воспаления. Вторичное повреждение вызвано теми или иными осложнениями ЧМТ: гипоксией (например, вследствие пневмонии, нейрогенных нарушений дыхания, отека легких), водно-электролитными нарушениями, нарушениями гемодинамики, а также отеком мозга и его дислокацией, формированием гидроцефалии. Отставленное повреждение является результатом аномального процесса восстановления, когда вследствие патологических пластических процессов устанавливаются аберрантные связи между нейронами. При ротационной травме часто поражается белое вещество, что может быть верифицировано с помощью современных методов нейровизуализации.

 
Нейрохимические механизмы ЧМТ

Важнейшее опосредующее звено между травмой мозга и ее когнитивными последствиями — нейрохимические нарушения. Следует упомянуть, что при ЧМТ страдают все основные нейромедиаторные системы мозга: дофаминергическая, серотонинергическая, норадренергическая, глутаматергическая, холинергическая — в различных соотношениях, что может приводить к разнообразным нейропсихологическим нарушениям.

В первую очередь при травме вовлекается глутаматергическая система. Глутамат — основной возбуждающий медиатор головного мозга, действующий через метаботропные и ионотропные рецепторы, локализованные в синапсах и экстрасинаптических мембранах на нейронах и глиальных клетках. Экстрацеллюлярный глутамат регулируется семейством связанных с мембраной транспортеров возбуждающих аминокислот на постсинаптических нейронах и астроцитах. Высвобождение глутамата и его обратный захват находятся под тесным контролем с тем, чтобы оптимизировать синаптическую передачу и предотвратить эксайтотоксичность от избыточного внеклеточного глутамата. Нарушение обратного захвата глутамата, приводя к изменению синаптической передачи, вызывает нарушение обучения и памяти. Таким образом, по мере того как острый дефицит глутамата становится персистирующим, это может способствовать долговременным когнитивным и эмоциональным расстройствам. В первые минуты и часы после травмы высвобождение глутамата инициирует каскад вторичного повреждения. Повышение уровня внеклеточного калия нарушает функцию астроцитов, обеспечивающих захват и депонирование глутамата. При тяжелых повреждениях высокий уровень внеклеточного глутамата и нарушение глиального захвата способствует распространению волн региональной электрофизиологической гиперактивности с последующей деполяризацией, что временно дезактивирует синаптическую активность. Повторяющиеся волны деполяризации связаны с повышением внеклеточного уровня глутамата и лактата. Высокий уровень внеклеточного глутамата может сохраняться в течение недели или дольше. В последующем развивается длительное угнетение глутаматергической системы. На преклинических моделях показано, что в первые часы после травмы наблюдается гиперактивация NMDA-рецепторов с последующим развитием их гипофункции. Тем не менее при тяжелой травме активация NMDA-рецепторов продолжается от 5–6 дней до 6 недель после травмы. Активность и экспрессия глутаматных транспортеров также нарушается в острой стадии травмы, сопровождаясь нарушением рециркуляции глутамата между астроцитами и нейронами. Остается неизвестным, имеет ли этот процесс компенсаторный или патогенный характер. Клинические попытки предотвратить острую нейротоксичность при тяжелой травме, блокируя NMDA-рецепторы, не имели успеха. Возможно, это было связано с тем, что быстрый переход от глутаматергической гиперактивности к гипоактивности усугублял последующую глутаматергическую гипофункцию.

Во-вторых, остается неизвестной точка приложения блокаторов NMDA-рецепторов — неясно, действуют ли они на пресинаптические или на экстрасинаптические NMDA-рецепторы. Блокада экстрасинаптических NMDA-рецепторов может инициировать нейрональный апоптоз, усиливая вторичное повреждение. В любом случае воздействие на NMDA-глутаматный путь пока не привело к установлению баланса возбуждающих глутаматных и тормозных ГАМК-сигналов, что могло бы позитивно повлиять на траекторию восстановления [5, 25].

Важнейшее значение в патогенезе посттравматических когнитивных нарушений играют холинергические системы мозга. В норме холинергическая иннервация лобной коры и гиппокампа контролирует процессы внимания и консолидации памяти. Ацетилхолин действует как на нейроны, так и на глию. Через мускариновые рецепторы, сцепленные с G-протеином, ацетилхолин может давать как возбуждающий, так и тормозной эффект, тогда как через ионотропные никотиновые рецепторы ацетилхолин оказывает возбуждающее действие. Синтез, высвобождение и деградация ацетилхолина регулируется соответственно холинацетилтрансферазой, везикулярным транспортером ацетилхолина и постсинаптической ацетилхолинэстеразой. Высвобождение ацетилхолина может повышать спонтанную активность, облегчать или ингибировать вызванные ответы. Итоговый эффект высвобождения ацетилхолина в коре — усиление NMDA-рецепторов, вызванных внешними стимулами, а с другой стороны — замедление активности, связанной с повышением внимания. После ЧМТ отмечается быстрое высвобождение ацетилхолина, что повышает его внеклеточную концентрацию, после чего следует долговременное подавление активности холинергических систем. Связывание рецепторов и плотность транспортера ацетилхолина снижается уже через час после ЧМТ (по данным эксперимента). Через две недели после травмы высвобождение ацетилхолина затрудняется при умеренной ЧМТ, при легкой ЧМТ гипофункция и снижение активности ацетилхолина может наблюдаться в течение года. Таким образом, преклинические и постмортальные исследования указывают на повреждение холинергических путей, следующих от базального переднего мозга к корковым отделам. Согласно экспериментальным данным, сохранность этих холинергических путей имеет критическое значение для последующего восстановления функций мозга. С другой стороны, корковые проекции от базальных отделов мозга могут быть особенно чувствительными к накоплению нейрофибриллярных клубочков и тау-протеин-зависимой агрегации, что может способствовать в последующем хронической холинергической гипофункции после ЧМТ. Ряд холиномиметических агентов, включая ингибиторы холинэстеразы (ИХЭ) и предшественники ацетилхолина, показывают многообещающие результаты в преклинических исследованиях. В клинических исследованиях показано, что ИХЭ и предшественники ацетилхолина оказывают умеренный положительный эффект в тестах на внимание и кратковременную память.

 
Как оценить тяжесть ЧМТ?

Выраженность и стойкость когнитивных нарушений в клинической картине ЧМТ в значительной степени предопределяется тяжестью травмы. Исследования последних лет позволили выделить ряд клинических признаков ЧМТ, которые обладают наибольшей прогностической ценностью, и тем самым более четко сформулировать критерии тяжести.

Установлено, что именно продолжительность амнезии (особенно антероградной) — наиболее достоверный показатель тяжести травмы [8]. Тем не менее единого мнения о том, какова, например, должна быть верхняя граница продолжительности амнезии, отделяющая легкую ЧМТ от умеренной, нет. Разброс мнений велик (от 30 минут до 24 часов), но более реалистичным критерием легкой ЧМТ представляется продолжительность амнезии менее часа. Следует учесть, что длительность утраты сознания труднее поддается оценке. Для внешнего наблюдателя бессознательный период у больного длится от момента потери сознания до момента, когда он открывает глаза или начинает говорить, тогда как для самого больного бессознательный период продолжается от момента травмы (точнее, от момента, на который уже не распространяется ретроградная амнезия) до полного возвращения связной памяти, т.е. включает период спутанности и дезориентации, подвергающийся амнезированию. Поэтому оценить продолжительность потери сознания можно лишь весьма приблизительно, и часто имеет смысл оценивать общую продолжительность потери сознания и амнезии.

Косвенно о длительности утраты сознания свидетельствует состояние сознания больного на момент первичного осмотра. Максимальная оценка по шкале комы Глазго (15 баллов) соответствует ясному сознанию, минимальная (3 балла) — терминальной коме. По мнению подавляющего большинства специалистов, к легкой ЧМТ следует относить те случаи, когда оценка по шкале Глазго составляет не менее 13 баллов, ЧМТ средней тяжести соответствует оценка 9–12 баллов, тяжелой ЧМТ — 8 баллов и ниже. Критерии тяжести ЧМТ и их соответствие традиционным клиническим формам ЧМТ представлены в табл. 1 [23].
 

 
Когнитивные нарушения при посттравматической энцефалопатии

Посттравматическая энцефалопатия (ПТЭ) — недостаточно четко очерченное состояние, вызванное ЧМТ различной тяжести (прежде всего тяжелой и среднетяжелой), преимущественно проявляющееся когнитивными и поведенческими нарушениями, нарушающими жизнедеятельность и социальную адаптацию больного.

Субстратом ПТЭ служат как очаговые, так и диффузные повреждения вещества мозга, которые могут быть выявлены при КТ или МРТ. Степень когнитивных нарушений в целом обычно соответствует тяжести ЧМТ в остром периоде. При ПТЭ могут страдать практически все когнитивные сферы, но особенно часто страдают регуляторные функции, внимание, память, что объясняется частым вовлечением базальных отделов лобной и височной долей. Поражение этих зон может не проявляться очаговой неврологической симптоматикой и поэтому нередко ускользает от внимания неврологов и нейрохирургов. Иногда психические нарушения привлекают внимание не в остром, а в хроническом периоде ЧМТ, когда выясняется, что больные не в состоянии решать профессиональные или семейные проблемы.

Дисфункция лобных долей, особенно часто наблюдающаяся при посттравматической энцефалопатии, проявляется нарушением планирования и регуляции психической деятельности, процесса принятия решений, реализации намерений и организации поведения. Нарушение этих функций бывает трудно оценить, отсюда часто наблюдаемая диссоциация между хорошим выполнением стандартных нейропсихологических тестов, оценивающих более простые когнитивные функции, и полной неспособностью адаптироваться в повседневной жизни. Из-за нарушения прогнозирования больные не могут судить о последствиях своих поступков, выполнять многоэтапные действия, а из-за нарушения критики не способны адекватно оценить свой дефект. Преобладание тех или иных когнитивных или поведенческих нарушений связано с локализацией поражения — дисфункция базальных отделов лобной доли чаще приводит к нарушению памяти, расторможенности, импульсивности, поражение дорсолатеральных отделов — к нарушению гибкости и персеверациям, а дисфункция медиального отдела — к апатии, безразличию, утрате интереса, безынициативности. Больные утрачивают способность поддерживать отношения с другими людьми, правильно оценивать их психологическое состояние, понимать смысл той или иной социальной ситуации. При исследовании речевой активности часто наблюдается феномен двойной диссоциации: снижение фонетической речевой активности, более тесно связанной с лобной долей, при относительно высокой семантической активности, в большей степени отражающей состояние височной коры. Нередко указанные расстройства дополняются аффективными нарушениями (тревогой, депрессией), нарушением сна, разнообразными поведенческими немотивированными вспышками агрессии и сексуальными нарушениями (от снижения либидо до сексуальной расторможенности).

Продолжение>>