Анатомия
Границы
Затылочная доля - треугольная часть мозга расположенная позади теменной доли. Медиальная граница затылочной доли ограничена теменно -затылочной бороздой (РО), латеральная – представлена воображаемой линией, известной, как теменно - височная латеральная линия (PO sulcus to the pre-occipital notch, parieto-temporal lateral line). Нижняя тенториальная поверхность проходит по линии, соединяющей затылочную борозду с началом борозды PO.
Поля Бродмана
Три поля Бродмана (поля: 17, 18 и 19) расположены в затылочной доле.
Извилины
На медиальной поверхности затылочной доли есть cuneus - извилина, расположенная между бороздой calcarine и PO.
Лингвальная извилина находится на тенториальной поверхности затылочной доли (ниже по сравнению с бороздой calcarine); эта лингвальная извилина отделена от фузиформной извилины коллатеральной бороздкой. Фузиформная извилина ограничена латерально затылочно-височной бороздой.
Функции
Визуальное восприятие
Известно, что затылочная доля ассоциирована с визуальным восприятием (цветом, формой и движением). Процессы, связанные со зрительным восприятием, в частности, непроизвольные движения глаз, более заметны в левой затылочной доле, чем в правой.
Гомонимная гемианопсия или слепота, ахроматопсия развивается при поражении затылочной доли доминантного полушария (поле 18 по Бродману) при поражении этой зоны также имеет место алексия без аграфии.
Вербальный интеллект
Обнаружена положительная корреляция между лобной, височной, затылочной областями и эффективным решением тестов на коэффициент вербального интеллекта (IQ), а также устном обучении и реализацией различных исполнительных функции. Диагностическая синергия наблюдалась для альянса между вербальным IQ и правым височно-затылочным соединением, а также левой средней затылочной извилиной. Показано при этом увеличение активности левой средней и верхней затылочной доле.
Социально значимая информация
В контексте социального восприятия визуальная социальная информация проходит через вентральный поток во время первоначальной визуальной обработки, а затем направляется в такие области, как префронтальная кора, которая необходима для когнитивной обработки более высокого порядка.
Визуальная обработка лица происходит в вентральном тракте (потоке), активация которого зависит от задачи, указывая на иерархическое расположение вентрального потока. Таламус может включаться в визуальную обработку лица, вместе с височно-затылочной корой, фузиформной, парацингулярной извилинами и лингвальной извилиной, в то время как стимулы лица и тела также активируют верхнюю височную борозду и среднюю затылочную извилину.
Вентральный поток также может быть связан с восприятием эмоциональных раздражителей, благодаря значительной связи с миндалинами. Таким образом, первоначальная визуальная обработка эмоциональной и социальной информации происходит в вентральном потоке с участием таламуса, височных и затылочных долей мозга.
Патология
Расстройства, связанные с поражением затылочной доли можно сгруппировать в три клинических синдрома: нарушения простой визуальной перцепции, нарушения в дорсальном тракте («потоке») и нарушения в вентральном тракте («потоке»).
Повреждение затылочной доли
|
Расстройства простой визуальной перцепции
Первичная визуальная кора принимает входящие волокна от латеральных коленчатых ядер и соединяется посредством U - образных волокон напрямую с расположенным по соседству экстрастриатным кортексом. Пациенты с повреждением первичного визуального кортекса или оптических радиальных волокон демонстрируют частичное нарушений полей зрения (скотома). Ухудшение зрения может распространиться на квадрант (квадранопсия), на внутреннее одностороннее поле (гомонимная гемианопсия) или на оба поля зрения, если повреждение носит билатеральный характер (комплексная церебральная слепота), Галлюцинации обусловленные поражением визуальной первичной коры носят обычно простой характер и цвет ( фосфены ).
Расстройства дорсального тракта
Ассоциативная затылочная кора состоит из нескольких регионов вероятно, через многосторонние и параллельные связи между разными регионами коры. В первую очередь они разделяются на дорсальный и вентральный тракты или "потоки". Дорсальный тракт имеет отношение к аспектам пространственного восприятия ("определение места расположения предмета" - "где?"). С функциональной точки зрения дорсальный тракт отвечает за визуальный контроль "навыков действия" ("зрение необходимое для совершения действий").
Пациенты с повреждением дорсального потока демонстрируют избирательное снижения контроля за движениями (акинетопсия), что иногда обозначается терминами "двигательные галлюцинации" или "галлюцинации движения". При визуальной аллоэстезии окружающий мир воспринимается искаженно, и выражается в некорректной ориентации в пространстве, например, перевернутым справа - налево. Оптическая атаксия проявляется нарушением целенаправленных движений и выявляется при поражении верхней части затылочной доли и ее связей.
Расстройства вентрального тракта
Вентральный поток состоит из ассоциативных, внутренних связей областей коры специализирующихся на различении цвета, лицах, объектах и письме ("что?"). Пациенты с повреждением вентральной коры и ее связей демонстрируют избирательное нарушение цветового зрения (ахроматопсия), узнавания лиц (просопагнозия), перцепции объектов (визуальная объектная агнозия) ( Catani et.al., 2003), нарушение способности к чтению ( алексия) ( Cohen et.al., 2003). Аналогично цветные объекты и галлюцинации текста писем (letter- string hallucinations), вероятно, связаны с поражением данного региона коры мозга, специализирующейся на этой функциональной активности. Галлюцинации и иллюзии, связанные с распознаванием лиц, характеризуются нарушением узнавания черт лица (просометаморфопсия) и, вероятно, имеет отношение к области коры, специализирующейся на распознавании черт лица на латеральной поверхности затылочной доли (окципитальная область восприятия лица). Возможно, именно при поражении затылочно- височной поверхности коры (фузиформная лицевая кора) региона возникает синдром лицевых интерметаморфозов (распознавание идентичности того или иного лица). Повреждение вентральных затылочных регионов у пациентов проявляется микропсией, унилатеральным выпадением частичного визуального восприятия.
Сложные визуальные синдромы
У некоторых пациентов вовлечение в патологический процесс длинных волокон, связывающих переднюю часть затылочной доли может проявляться сложными визуальными синдромами. Пациенты с кортикальной слепотой, которая возникла в результате экстенсивного поражения затылочной области иногда сообщают об отсутствии у них визуальных нарушений (Anton"s syndrome). Они также могут сообщать о визуальных переживаниях, которые традиционно интерпретируют как конфабуляции (ложные воспоминания или ложные визуальные переживания) или спонтанные визуальные воображаемые сцены. Основой повторяющихся стереотипных образов, вероятно, является нарушение взаимосвязи между визуальными, эмоциональными и регионами мозга, отвечающими за память, которые развиваются в результате повреждения нижней продольной и нижней лобно-затылочной связей. При этих расстройствах, члены семьи, определенные места и объекты представляются как дубликаты, которые заменяют реальных людей, места или объекты. Подобные нарушения связей также проявляются измененным восприятием окружающего мира, редуцированным эмоциональным тоном визуальных переживаний (сниженная визуальная гэмоциональность), нередко эти расстройства, оказываются связаны с визуальными переживаниями и краткосрочной памятью (визуальная амнезия) (Ross, 2008).
Синдром Фреголи (Fregoli), при котором неизвестные лица узнаются как знакомые может быть интерпретирован как активация связей между эмоциональной, визуальной и мнестической нейронной сетью. Аналогично, интенсивные аффективные и образные компоненты флэшбэков при синдроме посттравматического стрессового расстройства возникают в результате активации связей между эмоциональной, визуальной и мнестической областями мозга.
Нейропсихиатрические расстройства
Эпилепсия
Затылочная эпилепсия не так распространена, как другие виды эпилепсии. Она известна главным образом из-за редкости ее распространения (около 1,2-2,6% случаев среди всех случаев эпилепсии). Отличительными признаками припадков, обусловленных затылочной долей, считаются зрительные галлюцинации, однако они не присутствуют в каждом случае затылочной эпилепсии.
Галлюцинации обычно инициируются в поле зрения контралатеральном по отношению к пораженной зрительной коре, а затем распространяются и охватывают все поля зрения. Преходящие визуальные симптомы, которые можно назвать «продуктивными» (фосфены и вспышки), также, как, и «негативные» симптомы, такие как амавроз, гемианопия и скотома, обычно описываются пациентами с поражением затылочной доли. Статичные или мобильные вспышки, можно рассматривать как отличительную особенность поражения затылочной доли. Визуальные галлюцинации становятся яркими и сложными, если в патологический процесс вовлекается затылочно-височную кору, при этом наблюдаются галлюцинации со сценами различной сложности.
Инфаркт затылочной доли
По сравнению с инфарктами других областей мозга, инфаркты затылочной доли различаются по этиологии, факторам риска и прогнозу. Пациенты с инфарктами затылочной доли, как правило, не имеют других неврологических симптомов, кроме потери зрения в определенном поле, и отличаются относительно легким течением, чем инфаркты у пациентов с многочисленными инфарктами или инфарктами в других областях головного мозга.
Нарушения сна
Пациенты с глубоким двусторонним затылочным повреждением жалуются на полную потерю сна. Более того, «минимально распространенное поражение» (‘minimal lesion extension,’) , которое является обязательным ( облигатным ) для синдрома Шарко-Вилбранда ( Charcot-Wilbrand Syndrome - CWS), может быть представлено при глубоком двустороннем повреждением затылочной доли, точнее в ее правой нижней лингвальной извилине. CWS может представлять собой дискретный и изолированный нейропсихологический симптом глубокого повреждения затылочных долей, который возникает даже в отсутствие фиксируемых аберраций сна REM и других проявлений когнитивного дефицита.
Шизофрения
Мало что известно об ассоциации шизофрении с поражением затылочной доли. В то же время, ассоциация зрительных галлюцинаций с повреждением затылочной доли при шизофрении не вызывает сомнения. Однако, остаются открытыми вопросами: усиливаются ли зрительные галлюцинации в том случае, если затылочная доля повреждена достаточно сильно; вовлечена ли в патологический процесс вся затылочная доля при шизофрению или какая-то ее часть; если в патогенезе шизофрении задействованы все доли или структуры мозга, то какова последовательность повреждений (затылочная доля оказывается поврежденной ранее других долей или после их первоначального поражения ), можем ли мы предотвратить вовлечение затылочной доли в патологический процесс шизофрении или нет?
Уменьшение объема затылочной доли
Общий объем затылочной доли при шизофрении уменьшен, по сравнению со здоровыми людьми.
Серое вещество
Длительная существование не леченного психоза связано с уменьшением объема височного и затылочно-височного серого вещества у больных с впервые диагностированной шизофренией. У некоторых больных шизофренией, отмечается увеличение плотности серого вещества в левой затылочной доле и базальных ганглиях.
Прогрессивные изменения объема серого вещества выявлялись при продольном сканировании МРТ. Значительно сокращения серого вещества нарастают по мере течения шизофрении (затылочное серое вещество: 69,9%, а затылочное белое вещество - 45,9%).
Электроэнцефалография
При шизофрении изучались волны дельты во время сна в двусторонних лобных, центральных, теменных и затылочных областях мозга. Было отмечено, что у пациентов с шизофренией наблюдалось более низкие показатели общего количества дельта-волн во время ночного сна.
У больных с ранним началом шизофрении обнаружено атипичное снижение связи дорсолатеральной префронтальной коры с передней поясной корой, нижней теменной долькой и средней затылочной извилиной.
Fujimoto T et.al. (2012) провели исследование пациентов с шизофренией, собрав некоторые изображения в функциональной карте связанной с событиями дезинхронизации (ERD) и синхронизации (ERS) в диапазонах тета, нижнем альфа (8-10 Гц), верхнем альфа (10-13 Гц) и бета. Изменения ERD / ERS были отмечены в левом височном поле и средней линии фронтальной и передней коры головного мозга в тета -ERS, затылочной доле в альфа-ERS и правой височно-лобной - париетальной, средней линии фронтальной и передней коры головного мозга в бета-ERD.
Диффузионное тензорное изображение
Белое вещество
Плотность белого вещества уменьшается в затылочной коре по сравнению со здоровыми индивидуумами, причем, регистрируется более высокая частота аномальная (обратная) асимметрия в затылочной доле при шизофрении по сравнению с контролем.
Радиальная диффузия
Сравнение параметров диффузии относительно всей воксельной карты мозга при шизофрении, в частности, в ее дефицитарном (SZD) и недефицитарном подтипах (SZND) указывает на то, что радиальная диффузия выше у левого форцепса у пациентов с SZD; в левой внутренней капсуле пациентов с SZND и в правом нижнем лобно-затылочном пучке во всей группе шизофрении.
Средняя диффузия
Средняя диффузия была увеличена от здорового контроля до пациентов с SZD и SZND в правой затылочной доле.
Фракционная анизотропия
У пациентов с шизофренией наблюдалось уменьшение фракционной анизотропии внешнего белого вещества, рассеянного поперечно в каждом полушарии, особенно в левых височных и двусторонне в затылочных долях по сравнению с контрольными субъектами (уменьшенные значения фракционной анизотропии в височных и затылочных долях отмечаются не только у больных шизофренией, но и у их родственников).
При шизофренией наблюдается значительно более низкая фракционная анизотропия в височном (верхнем височном и парафунгиформном) и затылочном (верхнем и среднем затылочном) белом веществе по сравнению с пациентами с биполярным расстройством и здоровыми добровольцами. Некоторые авторы исследовали роль DTI белого вещества на ранней стадии шизофрении. Они обнаружили заметное снижение региональных значений фракционной анизотропии белого вещества в правой передней и правой средней частях затылочной доле.
Функциональная магнитно- резонансная томография
У больных, страдающих шизофренией, уменьшается активность в средней затылочной извилине во время принятия решений. Существуют умеренные доказательства того, что снижение функциональной активности в правой лингвальной извилине во время кодирования эпизодической памяти и снижение активации фузиформной извилины отмечается при восстановлении эпизодической памяти у пациентов, страдающих шизофренией, по сравнению с контрольными группами.
Пациенты с шизофренией при визуализации демонстрируют снижение активации во время решения задач на обработку эмоций в лентиформной, фузиформной, средней затылочной извилинах. Во время решения однозначных эмоциональных задач у пациентов с шизофренией наблюдается снижение активации в фузиформной извилине, а скрытая эмоция связана с уменьшением объема активности в средней затылочной извилине. Также отмечалась при активация памяти, активация в затылочном полюсе, латеральной затылочной коре, левой нижней височной извилине и фузиформной коре.
Патология теменно - затылочной и теменной области также выявлялись при шизофрении. При обработке задач на значения-аверсивных изображений по отношению к нейтральным изображениям, семейная группа риска продемонстрировала меньшую активацию передней части поясной извилины, с уменьшенным активности нижних префронтальной и затылочной части головного мозга. Ослабление связей между цепочками нейронов (сцепления) наиболее заметно между лобно-париетальными корковыми областями и подкорковыми структурами, а также между лобной и затылочной областями. Более того, усиленная связь обнаружена между лимбической и фронтальной областями, а также для височно-затылочной связи.
Hoptman et al., (2012) изучали функциональную связность между гомотопическими точками в головном мозге, используя гомосептическую связность воксель-зеркало (VMHC). Они провели исследование VMHC по данным fMRI. В состоянии покоя и обнаружили заметные ослабление сваязности VMHC у пациентов с шизофренией в затылочной доле, таламусе и мозжечке.
Анализ психофизиологического взаимодействия дорзальной передней цингулярной коре показал, что активность в затылочной коре связана с плохой социальной активностью и нарушением социального познания (Taylor S., et.al., 2011). Кроме того, fMRI показала три сети мозга, в которых имели место разрывы связей между нейронами у детей и подростков с шизофренией. Эти сети (networks) включали переднюю цингулярную и височные доли, мозжечок с подкорковыми областями и затылочную долю и мозжечок. Пациенты с ранним дебютом шизофрении проявляли аномальную функциональную связность в сетях, касающихся трактов (потоков) височной доли, лимбической области, мозжечка при ранней визуальной обработке. Кроме того, было обнаружено, что измененная префронто-гиппокампальная и теменно-затылочная связь ассоиирована с позитивными симптомами шизофрении, что может иметь значение при исследовании патогенеза этих симптомов.
Пациенты, страдающие шизофренией, демонстрируют удивительно высокую плотность функционального связывания состояний (rsFCD) в правом и левом полосатом теле и гиппокампе и значительно меньшую связность в правой затылочной коре и двусторонней сенсомоторной коре. При этом расстройстве уменьшается интенсивность связи между левой нижней лобной извилиной с двусторонней затылочной корой
Во время решения задач на исполнительное функционирование, больные шизофренией демонстрируют снижение активности в средней затылочной извилине.
Патологоанатомические исследования
В исследовании после смерти больных шизофренией Selemon et al. (1995) показали аномально высокую плотность нейронов в префронтальной и затылочной коре. Раньше смерть нейронных клеток ассоциировалась с уменьшением объема коры серого вещества. Однако, Selemon L, Goldman-Rakic P. (1997) связывают увеличение плотности клеток, в контексте уменьшенного объема, с потерей нейронов или взаимосвязей между нейронами, что может быть результатом "чрезмерной обрезки" их отростков («эксцессивноый прунинг).
Позитронно-эмиссионная томография
Уровни N-ацетиласпартата в соотношение с креатинином (NAA / Cr) , в левых базальных ганглиях и теменно-затылочной доле , было значительно ниже у пациентов с первым эпизод психоза шизофрении, чем у контрольных субъектов. Прооксидантная ксантин - оксидаза (XO), которая, как установлено, играет неотъемлемую роль в метаболизме пурина / аденозина, снижает активность свою (XO) в затылочной коре и таламусе пациентов с психозом. Затылочная доля, вероятно, вовлечена в патологический процесс шизофрении, поскольку возросшие знания о роли рецепторов γ-аминомасляной кислоты (GABA) в зрении и N-метил-D-аспартата (NMDA) часто обсуждаются сегодня в современной научной литературе.
Таким образом, у некоторых больных шизофренией наблюдаются метаболические изменения в затылочной доле.
Заключение
При нейрофизиологическом исследовании больных шизофрении можно заметить изменения альфа- индекса в затылочных отделах мозга.
Не вызывает сомнения, что аномалии структуры и связей затылочной доли обусловлены шизофренией.
Структурные нарушения мозга в теменной доле обнаружены во время анализа изображений при дебютах шизофрении в детском возрасте. Они предполагают, что аномалии серого вещества начинаются в теменных и затылочных долях в дебюте этого психического расстройства и продолжают свою патологическую "волну" в направлении фронтальной коры.
При шизофрении наблюдаются структурные изменения (CT, МRI) в затылочной доле, причем, некоторые исследования показывают и функциональные изменения (fMRI, PET) в этом регионе.
Таким образом, структурные изменения в затылочной доле могут возникать на ранней стадии болезни и указывать на генетические влияния, которые еще предстоит определить. Нарушения связей в цепях нейронов и трактах волокон, направляющихся к затылочной доле при шизофрении могут указывать на генетическую предрасположенность к этому психическому расстройству.
Литература
Hassaan Tohid, Muhammad Faizan, Uzma Faizan. Alterations of the occipital lobe in schizophrenia. Neurosciences (Riyadh) 2015 Jul; 20(3): 213–224
Diana Tordesillas-Gutierrez, Rosa Ayesa-Arriola, Manuel Delgado-Alvarado, Jennifer L. Robinson, Javier Lopez-Morinigo, Jesus Pujol, M. Encarnación Dominguez-Ballesteros, Anthony S. David, Benedicto Crespo-Facorro. The right occipital lobe and poor insight in first-episode psychosis. PLoS One. 2018,13 (6): e0197715.
Morgan KD, Dazzan P, Morgan C, Lappin J, Hutchinson G, Suckling J, et al. Insight, grey matter and cognitive function in first-onset psychosis. The British journal of psychiatry: the journal of mental science. 2010. August;197(2):141–8.
Добавить комментарий