Фармако-электроэнцефалография - Pharmaco-electroencephalography - Wikipedia

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - это наука о регистрации спонтанной ритмической электрической активности живого мозга через электроды на коже черепа. Мозговые ритмы имеют происхождение, аналогичное электрической активности сердца. Ритмическая активность меняется по частоте и амплитуде в зависимости от возраста, внимания, сна и химических концентраций кислорода, углекислого газа, глюкозы, аммиака и гормонов. Химические вещества, которые влияют на функции мозга, изменяют ритмы мозга систематическим и идентифицируемым образом. Когда были открыты новые психоактивные препараты, которые изменили поведение, основа науки о психофармакология сопутствующие изменения ритмов оказались специфичными для класса наркотиков. Измерение изменений ритмов стало основой науки фармако-ЭЭГ.

Были разработаны определения изменений ритмов ЭЭГ, которые позволили идентифицировать и классифицировать психоактивные препараты, контролировать глубину анестезии и оценивать эффективность судорог, вызванных судорожной терапией (электрошок).

История

Первые записи электрической активности мозга были зарегистрированы в тканях мозга животных, подвергшихся воздействию, в 1870-х годах. В 1929 году немецкий психиатр Ганс Бергер сообщил о непрерывных электрических ритмах от неповрежденной головы человека с помощью электродов на коже черепа. Непрерывная электрическая активность варьировалась по частоте и амплитуде с сонливостью и сном, а также с решением умственных проблем. У больных эпилепсией регистрировались эпизодические бега и всплески медленных частот высокого напряжения.

В своем третьем отчете в 1931 году Бергер зафиксировал изменения ритмов под воздействием кокаина, морфина, скополамина и хлороформа. Каждое химическое вещество вызывало разную частоту и амплитуду, а также поведение.

Первые клинические применения заключались в выявлении внезапных всплесков медленных частот высокого напряжения во время приступов, как спонтанных, так и вызванных химическим пентилентетразолом (метразолом), электричеством при электрошоке и в коме, вызванной инсулином. При исследовании резерпина в 1953 г., хлорпромазина в 1954 г. и имипрамина в 1957 г. были описаны индивидуальные ритмические паттерны.

Паттерны ЭЭГ новых психоактивных препаратов предсказывали их клиническую активность. К 1960-м годам анализ ЭЭГ психоактивных препаратов был частью программы NIMH Early Clinical Drug Evaluation (ECDEU), которая оценивала и определяла новые психиатрические методы лечения. Предлагаемые психоактивные препараты, разработанные в химических лабораториях, сначала были протестированы на животных, а затем на человеке. Изменения в ЭЭГ легли в основу классификации новых препаратов.

Были разработаны методы оценки на людях-добровольцах, которые регистрировали изменения в состоянии покоя при различных дозировках, как при однократном однократном введении, так и при повторном ежедневном приеме. Наблюдаемые изменения сравнивали с изменениями для известных лекарств и предсказывали их поведенческие эффекты. Когда не было зарегистрировано никаких систематических изменений, считалось, что агенты не имеют клинического применения.

Графики дозирования были оптимизированы. У пациентов, которые не ответили на назначенное лечение, тех, кого считали «устойчивыми к фармакотерапии», исследования ЭЭГ показали, что химические вещества не вызывают идентифицируемых изменений мозга.

В доклинических испытаниях на животных записи ЭЭГ были связаны с изменениями бдительности и моторными показателями, что привело к заключению, что паттерны ЭЭГ были «диссоциированными», то есть имели мало отношения к изменениям в поведении. Однако в испытаниях на людях, когда измерения ЭЭГ могли быть связаны с бдительностью, настроением, памятью и психологическими тестами, теория «ассоциации ЭЭГ и поведения» развивала и поддерживала фармако-ЭЭГ исследования новых лекарств.

Технология была применена в анестезии, определении эффективности отдельных приступов в судорожной терапии, в исследованиях режимов сна и связи вызванных потенциалов с речевыми и психологическими тестами.

Социальные изменения в отношении к этике тестирования лекарств и методов лечения пациентов, заключенных, детей и добровольцев препятствовали дальнейшему развитию науки и отказу от нее.

Методология

Полифармация и широкое использование активных психиатрических препаратов затрудняли изучение отдельных соединений у психиатрических пациентов. Затем наука успешно сосредоточилась на бдительных мужчинах-добровольцах (поскольку ЭЭГ менялась в зависимости от менструального цикла у женщин).^{[нужна цитата ]}

Бдительность. Записанная ЭЭГ кожи головы чувствительна к изменениям бдительности. Разработаны различные методы для поддержания контролируемого уровня бдительности с использованием ручных зуммеров, которые срабатывают, когда субъект расслабляется и засыпает.

Волонтерское базовое обучение и обучение плацебо. Поскольку ЭЭГ чувствительна к тревоге, начальная тренировка стала стандартной процедурой. Базовая запись выявила субъектов, записи которых были уникальными.

Запись ЭЭГ. Были протестированы различные варианты размещения электродов. Обычно записи производились с использованием лобно-затылочных или бифронтальных отведений. Использовались стандартные усилители ЭЭГ.

Количественная оценка и анализ. Вначале записи ЭЭГ делались на бумаге, а изменения измерялись визуально, измерялись линейкой и штангенциркулем. К 1960-м годам электронные анализаторы 10-секундных эпох измеряли изменения «мощности». Затем последовали цифровые компьютерные методы с использованием периодического анализа, анализа спектральной плотности мощности и амплитуды.

Количественные изменения средней частоты, средних амплитуд, процентной дельты времени (1-3 Гц), тета (3,5-7,5 Гц), альфа (8-12,5 Гц), бета1 (13-21 Гц) и бета2 (> 21 Гц). ), а наличие всплесков в 10-секундные эпохи обычно использовалось для выявления закономерностей.

Прогностические шаблоны. Измерения относили изменения ЭЭГ к обычным классам психоактивных препаратов - антидепрессантам, анксиолитик, антипсихотик, галлюциноген, бредущий, эйфорический, и наиболее частым является стабилизатор настроения. Какое-то время фармако-ЭЭГ-профили различных классов препаратов активно использовались для выявления активных психотропных агентов.

Приложения

Психофармакология. Фармако-ЭЭГ-исследования были экономически полезны для клинической классификации новых агентов, диапазонов доз и продолжительности действия, а также для отделения активных веществ от неактивных. Список успешных приложений обширен; некоторыми конкретными примерами являются идентификация миансерина (GB-94) и доксепина как антидепрессантов из класса имипрамина; о неактивности флутролина в качестве предлагаемого нейролептика у человека, несмотря на активность у собак; и эквивалентной активности на ЭЭГ лево и декстро энантиомеров 6-азамиансерина (миртазапина), несмотря на различия в доклинических исследованиях.

Исследования различных составов каннабиса (гашиш, марихуана, экстракт тетрагидроканнабинола-∆-9) показали одинаковые закономерности в ЭЭГ, сердечно-сосудистых и клинических профилях. Развитие толерантности было отмечено при остром введении каннабиса хроническим потребителям гашиша.

При тестировании наркотических антагонистов (налоксон, циклазоцин ) и заменители опиоидов (метадон, левометадил ) при лечении опиоидной зависимости количественные эксперименты на ЭЭГ показали эффективность антагонистической и замещающей активности различных схем дозирования. Испытания по подбору доз налоксона не показали специфического воздействия на ЦНС при введении отдельно, но очень эффективно антагонистически действовали при дозе опиоидов и передозировке.

Судорожная терапия. Грандмальный припадок - центральное событие при электрошоке (электросудорожная терапия, ЭСТ) и инсулиновой коме. Он был представлен в 1934 году, и к 1940-м годам записи ЭЭГ во время лечения показали классическую последовательность эпизодов эпилептических припадков, признанных «великими припадками». В 1950-х годах записи межконтактных припадков в дни после индуцированного припадка показали постепенное замедление средних частот и увеличение амплитуды во время курса лечения. Эти изменения были необходимым сопровождением эффективных курсов лечения - пациенты без прогрессирующего замедления не выздоравливали.

В начале 1980-х годов коммерческие устройства ЭСТ были оснащены двухканальным регистратором ЭЭГ, который измерял характеристики и продолжительность ЭЭГ. Качество записи ЭЭГ стало стандартом для «эффективного» лечения. Те же количественные показатели, которые используются в психофармакологии, были установлены в клинической ЭСТ.

Анестезия. В современных хирургических отделениях широко распространено специализированное оборудование для отслеживания текущего определения этапов анестезии.

Фармако-электроэнцефалография - Pharmaco-electroencephalography - Wikipedia

Содержание

История

Методология

Приложения

Рекомендации