Изменения контрастной чувствительности у пациентов с рассеянным склерозом в зависимости от продолжительности патологического процесса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИЗМЕНЕНИЯ КОНТРАСТНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПАТОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Муравьева С.В.

Институт Физиологии им. И.П. Павлова РАН

Распознавание контраста - задача зрительной системы, представленной двумя наиболее упорядоченными группами - магно- и парво. От сетчатки, через определенные слои наружного коленчатого тела, а затем определенные участки стриарной коры информация от магно-системы поступает преимущественно в теменные зоны коры, а от парво - в нижневисочную зону.

Введение

Выраженное разделение проводящих путей позволяет выделить их различия при помощи анализа результатов измерения контрастной чувствительности. Для магно-системы характерна оптимальная чувствительность к низкому контрасту и низким пространственным частотам, она использует быстрые пути передачи сигналов. Для парво-системы характерна оптимальная чувствительность к высокому контрасту и высоким пространственным частотам, она использует более медленные пути передачи сигналов. По литературным данным нарушение контрастной чувствительности часто встречается при рассеянном склерозе. Снижение контрастной чувствительности при этом заболевании может происходить в любом участке видимого диапазона пространственных частот. Однако литературные данные изменения контрастной чувствительности противоречивы. Возможно, одной из причин противоречивости литературных данных является разная продолжительность заболевания у тех или иных пациентов.

Цель работы

Целью настоящей работы стало изучение изменений контрастной чувствительности у пациентов с РС в зависимости от продолжительности заболевания и характера его развития. Особый интерес представляют исследования на ранних стадиях заболеваний, когда характерная клиническая симптоматика еще отсутствует и диагностика заболевания представляет большую сложность. Мы проводили измерение контрастной чувствительности у пациентов с РС продолжительностью заболевания от 3-х до 10 лет и от 10 до 14 лет.

Методика

В исследовании контрастной чувствительности принимали участие 96 пациентов с РС (49 мужчин и 47 женщин) с продолжительностью заболевания от 3 до 14 лет в возрасте от 16 до 40 лет, а также контрольная группа - 20 здоровых испытуемых. У всех здоровых испытуемых острота зрения была не менее 1.0, у пациентов - не менее 0.9. Рефракция у всех наблюдателей соответствовала норме. У пациентов с РС проводили измерение контрастной чувствительности с помощью стандартного психофизического метода «лестницы» (Бардин, 1976). В исследовании на пациентах с РС в качестве стимула предъявляли на экране монитора решетки Габора различной пространственной частоты (в диапазоне пространственных частот от низких - 0.3 цикл/угл. град до высоких - 17 цикл/угл. град) с постепенным нарастанием контраста от 0 до 1 на однородном фоне. Решетки предъявляли монокулярно по 7 раз каждую в случайном порядке. Испытуемый нажимал на кнопку, когда начинал видеть решетку, и отпускал кнопку, когда переставал ее видеть. После измерения на мониторе высвечивалась кривая контрастной чувствительности со стандартными отклонениями. Условия проведения исследований соответствовали Хельсинкской декларации всемирной медицинской ассоциации. В дальнейшем чтобы сравнить полученные психофизические данные с электрофизиологическими, пациентам с РС было проведено электрофизиологическое исследование - регистрация ЗВП на шахматный паттерн одной пространственной частоты - 20х20 ячеек с размером ячейки 24.8 угл. мин (1,21 цикл/град) и различным контрастом - 0.02, 0.04, 0.08, 0.16, 0.32, 0.64. Для того чтобы можно было сопоставлять характеристики ответов ЗВП на шахматные паттерны с пространственно-частотными характеристиками зрительной системы, измерение пространственной частоту шахматного рисунка осуществляли по первой гармонике сложного спектра стимула как величину, обратную периоду одной из диагоналей данного стимула.

Результаты

При анализе данных контрастной чувствительности отдельных пациентов с РС с учетом продолжительности заболевания были выделены две характерные группы: с продолжительностью заболевания от 3-х до 10 лет (72 пациента) и от 10 до 14 лет (24 пациента). У пациентов с РС продолжительностью заболевания от 3-х до 10 лет были получены данные о снижении контрастной чувствительности в области низких и высоких пространственных частот, у пациентов с продолжительностью заболевания более 10 лет - во всем видимом диапазоне пространственных частот (рис.1). Данные отдельных пациентов с РС от 3-х до 10 лет были неоднородны и подвергнуты кластерному анализу. В результате чего были получены две группы пациентов с доминирующим снижением контрастной чувствительности у одной группы в области низких, у другой - в области высоких пространственных частот. Таким образом, исходя из изменений контрастной чувствительности, одна группа пациентов с РС от 3-х до 10 лет демонстрировала дисфункцию магно-системы, другая - парво-системы.

Рис.1. Зависимость контрастной чувствительности от пространственной частоты стимула у здоровых испытуемых и пациентов с РС со стандартными отклонениями. Верхняя кривая - контрольная группа. Две следующие кривые - 2 группы пациентов с рассеянным склерозом. В основе разделения лежит продолжительность заболевания от 3-х до 10 лет (снижение на низких и высоких пространственных частотах) - кривая обозначена пунктирной линией и от 10 до 14 лет (равномерное снижение во всем диапазоне пространственных частот) - кривая обозначена точечной линией. По оси абсцисс - пространственная частота, цикл/угл. град; по оси ординат - контрастная чувствительность KО№, где K - контраст, рассчитанный по формуле Майкельсона.

контрастная чувствительность рассеянный склероз

Группа пациентов с продолжительностью заболевания более 10 лет (со снижением во всем диапазоне пространственных частот) демонстрировала дисфункцию обеих систем. Для сравнения психофизических данных с электрофизиологическими всем пациентам была произведена регистрация зрительных вызванных потенциалов. В результате анализа амлитуды ранних компонентов у пациентов от 3-х до 10 лет у группы со снижением контрастной чувствительности в области низких пространственных частот были получены данные о снижении амплитуды компонента Р1, а у группы со снижением контрастной чувствительности в области высоких пространственных частот - о снижении амплитуды компонента N1, по сравнению с данными контрольной группы.

ab

Рис.2. Зависимость амплитуды компонентов N1, P1 зрительных вызванных потенциалов от различного контраста шахматного паттерна (0,02-0,64) при пр. частоте (1,21 цикл/угл.град). а - здоровые испытуемые и пациенты со снижением в обл. высоких пр. частот (доминирующее нарушение работы парво-системы), b - здоровые испытуемые и пациенты со снижением в обл. низких и средних пр. частот (доминирующее нарушение работы магно-системы). По оси абсцисс - контраст; по оси ординат - амплитуда (мкВ)

Это согласуется с данными Фреда Превиса о принадлежности компонента Р1 к магно-, а N1 - к парво-системе, исходя из свойств этих компонентов, т.к. N1 (60 мс) - отражает работу парво-системы (наиболее чувствителен к высоким контрастам, постепенно нарастает с увеличением контраста), а P1 (100 мс) - отражает работу магно-системы (наиболее чувствителен к низким контрастам, быстро нарастает с увеличением контраста) (Previc, 1987, 1988). У пациентов с продолжительностью заболевания более 10 лет наблюдалось снижение амплитуды обоих ранних компонентов - N1 и Р1. Таким образом, снижение контрастной чувствительности у пациентов с РС были подтверждены снижением амплитуды компонентов N1 и Р1.

Обсуждение

Для нормального зрительного восприятия окружающего мира необходимы не только высокая острота зрения, но и полноценные пространственно-частотные каналы. Эти каналы обеспечивают фильтрацию как высоких частот, информирующих о мелких деталях объекта и связанных с анализом деталей формы, так и низких частот, без которых невозможно восприятие целостного образа даже при различимости мелких деталей, связанных с ориентацией человека в окружающем пространстве, а также средних частот, особенно чувствительных к контрастам и создающих предпосылки для качественного высокочастотного анализа контуров предметов. В своей работе мы исследовали работу зрительной системы в норме, при РС с продолжительностью заболевания от 3-х до 10 лет и от 10 до 14 лет. Выбор был обусловлен тем, что по литературным данным нарушение контрастной чувствительности при РС встречается в 80 % случаев и может снижаться как в области низких, так и в области высоких пространственных частот (Bodis - Wollner, 1979, Regan, 1977, 1981;).

Выводы

Обобщив все полученные нами психофизические данные можно утверждать следующее. Данные пациентов с РС с продолжительностью заболевания от 3-х до 10 лет и от 10 до 14 лет достоверно отличаются и, таким образом, можно сделать вывод, что продолжительность заболевания влияет на изменения контрастной чувствительности. Так при РС до 10 лет у одной группы пациентов наблюдаются доминирующие нарушения в области низких пространственных частот, преобладающая дисфункция магно-системы, а у другой - в области высоких пространственных частот, преобладающая дисфункция парво-системы. При продолжительности заболевания более 10 лет у всех пациентов с РС наблюдаются нарушения во всем диапазоне пространственных частот, дисфункция магно- и парво-системы одновременно.

Список литературы

1. Бардин К.В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы. М.: Наука, 1976. С. 25-55.:

2. Bodis-Wollner I., Hendley C. D., Mylin L. H., Thorton I. Visual evoked potentials and the visuogramm in multiple sclerosis // Ann. Neurol. 1979. V. 41. P. 198-201.

3. Muravyova S.V., Shelepin Y.E., Deshkovich A.A. Changes in magnocellular and parvocellular pathways in patients with an early stage of multiple sclerosis // Percept. 2007. V. 36. P. 141-142.

4. Muravyova S. V., Shelepin Y.E., Maximov R.V. Human's mango - and parvo -systems and selective abnormalities in their function // Percept. 2009а. V. 38. P. 105

5. Muravyeva S.V, Deshkovich A.A., Shelepin Y.E. The Human Magno and Parvo Systems and Selective Impairments of Their Functions // Neuroscie. Behav. Physiol. 2009б. V. 39. №6b. P. 535-543.

6. Previc F.H. The origins and implications of frequency-doubling in the visual evoked potential // Am. J. Optom. Physiol. 1987. V. 64. P. 664-673.

7. Previc F.H. The neurophysiological significance of the N1 and P1 components of the visual evoked potentials // Clinical vision scie. 1988. №3. P. 195-202.

8. Regan D., Silver R., Murray T. J. Visual acuity and contrast sensitivity in multiple sclerosis - hidden visual loss // Brain. 1977. 100. P. 563-579.

9. Regan D., Raymond I., Ginsburg A., Murray T.J. Contrast sensitivity, visual acuity and the discrimination of Snellen letters in multiple sclerosis // Brain. 1981. V. 104. P. 333-350.

Размещено на Allbest.ru