Нейрохирургия психических расстройств на примере ОКР

          Нейрохирургические операции резистентных форм неврологических и психических расстройств вызывают споры среди врачей, биологов , психологов , социологов и философов. Большая часть этих дискуссий  связана с широко распространенным использованием психохирургии в 1940-х и 1950-х годах прошлого века, когда не было эффективных психотропных агентов. Сегодня, несмотря на огромное количество новых, селективных психотропных препаратов,  многие нейропсихиатрические болезни остаются резистентными и, следовательно, некоторые пациенты остаются тяжелобольными.

        Существуют  доказательства о причастности кортико - стриато - таламо - кортикальных сетей ( петель )  нейронов (corticostriatothalamocortical - CSTC) с участием орбитофронтальной (OFC) коры головного мозга, передняя поясная коры (ACC) и базальных ганглиев к патофизиологии ОКР.  Два разных "маршрута" направляются  от полосатого тела до таламуса; так называемые «прямые» и «косвенные» пути. Прямой путь начинается от коры идет к стриатуму во внутренний сегмент бледного шара (globus pallidus) и черной субстанции (substia nigra) и затем продолжается  до таламуса, а далее , обратно в кору. Косвенный путь также , как и прямой начинается  с коры направляется в стриатум, но затем проецируется во внешний сегмент бледного шара и далее  на субталамическое ядро, прежде чем вернуться во внутренний сегмент бледного шара / черной субстанции и здесь, присоединившись к прямому пути, идущему  к таламусу и проецируясь затем  обратно в кору.  Импульсы, передаваемые по прямому пути, расстормаживают таламус, что , по-видимому, приводит и к расстормаживанию  поведения по мере необходимости для реализации адаптивной функции. Активность сигналов  косвенного пути ингибирует таламус, в результате чего прекращается тот или иной стереотип поведения.  

         Современная теория ОКР предполагает, что до сих пор неизвестный патологический процесс , первично поражающий полосатое тело , лежит в основе относительного дисбаланса, благоприятствующего ингибированию стриато - таламической цепи нейронов и приводящего к гиперактивности внутри OFC и АCC, хвостатого ядра ( caudatum nucleus - CN) и таламуса. Кроме того, префронтальная кора, цингулярная кора, лимбическая система, OFC, гипоталамус и миндалина являются другими структурами, взаимодействующими  с этими первичными цепями через различные петли обратной связи. Эти связи  составляет основу различных целевых сайтов ( мишеней) для лечения ОКР.  

       Guehl et.al. (2008)  сделали нейронные записи от хвостатого ядра (CN )у трех пациентов с ОКР до операции (Deep Brain stimulation). У этих пациентов отмечались очень высокие оценки по  обсессивно-компульсивной шкале Йеле-Брауна (YBOCS). Исследователи обнаружили высокую скорость разрядов в CN  с переменным интервалом.

      Исследования, сравнивающие объемы конкретных областей мозга у пациентов с ОКР, часто приводили к противоречивым и непоследовательным результатам. Обычно объектом внимания исследователей были : головка CN, OFC и ACC, а также многими авторами проводились более широкие исследования мозга, в частности , асимметрии полушария и гиппокампа. Другая структура, представляющая интерес, - это орбито - фронтальный комплес (OFC), который, как полагают, служит мотивационным "двигателем" принятия решений и может играть роль в поведенческой адаптации к изменениям, которые приводят к ОКР ( объем OFC обычно уменьшен  у пациентов с ОКР). Позитронно - эмиссионная томография ( ПЭТ, PET) исследует церебральный метаболизм с использованием флуродеоксиглюкозы. Исследования ПЭТ у пациентов с ОКР подтверждают, что повышенный метаболизм глюкозы отмечается в двусторонних областях таламуса, хвостатого ядра и орбито - фронтального кортекса. При ПЭТ-сканировании пациентов с ОКР, которые демонстрировали компульсивное стремление к  накоплению в качестве основного симптома, были зафиксированы более низкие показатели метаболизма глюкозы  в передней и задней частях цингулярной извилины   по сравнению с пациентами, которые не имели признаков  ОКР. Аналогичным образом, в другом исследовании пациентов, которые были склонны к проверочным действиям, гиперметаболизм был обнаружен в putamen/globus pallidus, thalamus правом нижнем фронтальном кортексе , а у тех больных, которые были склонны к мытью рук , наибольшая активация была идентифицирована в OFC, цингулярной извилине (CG) и вентролатеральной префронтальной коре. В более позднем исследовании, посвященном более широкому спектру методов функциональной визуализации мозга, использовались ПЭТ и ОФЭКТ ( однофотонная эмиссионная компьютерная томография, SPECT ). Авторы этого исследования указали на существенные различия между пациентами с ОКР и теми, у кого нет ОКР, особенно в таких областях, как орбитальная извилина и головка хвостатого тела ( CN). Эти данные свидетельствуют о том, что лобные и подкорковые области являются основными ключевыми игроками в генезе ОКР; однако еще предстоит определить, являются ли обнаруженные гиперметаболические состояния причинами или последствиями этого психического расстройства. 

      Нейрохирургическое лечение пациентов с ОКР предназначено для больных с наиболее тяжелыми случаями заболевания ( 20-30%  пациентов от всех случаев ОКР ) , когда фармакологические и психотерапевтические альтернативы оказываются исчерпанными.

     В 1891 году швейцарский психиатр Готлиб Бурхардт ( Gottlieb Burkhardt) сообщил о хирургических операциях с краниотомией в серии из шести случаев пациентов с тяжелыми состояниями ажиотациии  с успехом данной терапии у трех пациентов. Джон Фултон ( John Fulton) из Йельского университета отмечал седативный эффект операции на лобной доле у шимпанзе, но в то же время предупреждал об опасности переноса этого опыта на человека. Эгас Мониц (Egaz Moniz), невролог из Лиссабона вместе с Алемидой Лимой ( Alemida Lima) выполнил первую префронтальную лейкотомию.  Позднее он был удостоен Нобелевской премии за свою работу в 1949 году.  Вальтер Фримен ( Walter Freeman) , нейропсихиатр из США, вместе со своим  коллегой - хирургом Джеймсом Уотсом (James Watts) произвел "фронтальную перерезку" ( frontal transection) - позже ставшую известной,  как знаменитая операция «Ледовый выбор» ( “Ice Pick”) .  К 1954 году в США было выполнено более 20 тысяч операций и аналогично более 10 тысяч в Великобритании. По иронии судьбы, это был французский хирург  Генри Лабори  ( Henri Laborit) из Парижа.

          Современная эпоха прецизионной психохирургии началась с изобретением стереотаксического оборудования Spiegel и Wycis. Хирургические вмешательства стали более ограниченными и точными, что позволило избежать нескольких побочных эффектов при более крупных повреждений мозга. В настоящее время используются четыре различные операция : передняя капсулотомия (AC), CG, субкаудатная трактомия и лимбическая лейкотомия. Nucleus accumbens - еще одна перспективная цель для нейрохиругических операций.  AC и CG являются наиболее популярными и полезными операциями для OCD .

           Обычно в нейрохирургии психических расстройств  используются два метода операции. Один из них включает в себя выполнение хирургического вмешательства, а другой - стимуляцию этих мишеней с использованием глубокой стимуляции головного мозга (DBS). При рассечении используется радиочастотное воздействие используется для создания  теплового эффекта строго  расчетного объема.  При DBS электрод имплантируется в опеределенный участок мозга (цель), и ток подается через стимулятор ( pacemaker) для изменения сигналов, исходящих от мишени.  Стимулятор имплантируется в подключичную область  ( infraclavicular region) и соединияется удлинненными проводами, размещенными подкожно по направлению  к электродам, имплантированным в мозг.  Интенсивность тока и тем самым стимуляция / торможение целевого сайта может контролироваться внешним программистом. DBS предлагает исключительный вариант терапии по своей обратимости и возможности титрования. Отметим, что DBS уже более четырех десятилетий используется для лечения болей и расстройств движения. Хирургические операции выполняются с использованием стереотаксических методов, которые обеспечивают высокую степень точности (в пределах 1-2 мм). 

       В 1937 году,  когда Мониц сообщил о своем первоначальном опыте с префронтальной лоботомией, Папец  ( Papez J. ) предположил, что "реверберирующая" цепь ( reverberating circuit) нейронов в мозге может быть причиной изменения  эмоциональных состояний, возникновения чувства тревоги и нарушений памяти.    Компоненты этой рудиментарной лимбической системы включали гипоталамус, септальные ядра, гиппокамп, мамилларные тела, передние таламические ядра, цингулярная извилина (CG)  и их взаимосвязи.  Позже Лайтинен ( Laitinen L. ) показал, что электрическая стимуляция переднего цигулума и субкаудатной области изменяла вегетативные реакции и уровень тревоги у психиатрических пациентов.

     Исследования с помощью ПЭТ предоставили дополнительные данные о роли цингулярной извилины . В небольшой серии исследований , проведенные на пациентах с хроническими тревожными расстройствами и тяжелыми фобиями ,  пациенты получали стимулы для воспроизведения своих страхов, демонстрируя последовательно увеличивающийся региональный мозговой кровоток в АСС, OFC, левом таламусе и правом CN. Rauch et al. , сообщили об атрофии хвостатого тела у больных, которые прошли одну или несколько цигулотомий примерно за шесть месяцев до исследований МРТ. Клинические наблюдения показывают, что пациенты с ОКР не выздоравливают сразуже  после психохирургического вмешательства , но требуется время от нескольких недель до нескольких месяцев для достижения положительных клинических эффекты . Сегодня цингулотомия проводится при умеренной седации и местной анестезии. МРТ используется для определения целевых координат. Передняя часть цингулярной извилины (  CG)  является предпочтительным объектом-мишенью. Радиочастотная абляция используется для получения разреза, который  включает в себя 2,0-2,5 см от всей толщины передней части CG.

        Капсулотомия была впервые описана Талайрахом ( J. Talairach) в 1949 году и популяризирована Ларсом Лекселем ( Lars Leksell) в Швеции. Цель передней капсулотомии состоит в том, чтобы прервать фронто - таламические соединения в точке, где эти волокна сходятся в передней части внутренней капсулы, между головкой хвостатого тела и скорлупой. Анатомические исследования подтверждают, что передняя часть внутренней капсулы содержит передние таламические излучения (соединяющие лобные доли с медиальными и передними таламическими ядрами) и префронтальный кортико - понтийный тракт. Связки волокон между OFC и стриатумом также проходит через внутреннюю капсулу. Кроме того, эта внутренняя капсула окружена другими важными анатомическими областями, такими как  ядра терминальной полоски , nucleus accumbens,  вентральный стриатум, которые составляют часть вентрального стриато - паллидарного комплекса. Прерывание или модуляция этих целевых участков составляет основу операции ОКР. В 1999 году B. Nutin et al.( 1999) продемонстрировал, что электрическая стимуляция передних частей внутренних капсул вызывала положительные эффекты у пациента с резистентным ОКР в течение первых минут после начала стимуляции. Несмотря н ато, что  DBS применялась в нескольких вариантах при разных разрезах :  вдоль рострально-каудального среза передней части внутренней капсулы ( которую чаще всего и используют, как  мишень),  соединение вентральной передней части внутренней капсулы и прилегающей вентральной части полосатого тела; известный как «VC / VS»., она была достаточно эффективной при лечении ОКР. DBS для ОКР претерпела определенное  развитие, заключающееся в частности,  в том, что целевой сайт VC / VS стал более поздней точкой воздействия , что представляло собой наибольшую техническую эволюцию с начала этой работы в 1998 году. Волокна в сети нейронов  кортико-стриатно-таламо-кортикальных (CSTC) цепей, предположительно значимых для терапевтических эффектов операций или  DBS , становятся более компактными по мере того, как они направляются назад к таламусу, с которым они соединяются через нижнюю ножку таламуса.  Таким образом, VC / VS может представлять собой узел сетей CSTC, который может быть мишенью для  модуляции с помощью  DBS. Данная хирургическая процедура похожа на цигулотомию. Мишенью здесь  является соединение передней капсулы и вентрального полосатого тела в пределах 1-2 мм от задней границы передней комиссуры. 

       Субкаудатная трактотомия, лимбическая лейкотомия и капсулотомия гамма-ножа - это другие хирургические варианты, применяемые несколькими группами хирургов для лечения ОКР.  Интересно отметить, что одна группа исследователей сообщила о степени успеха на уровне  89% после лимбической лейкотомии, однако,  с более высокими показателями осложнений. Это может быть связано с более широкими поражениями тканей мозга, связанными с лимбической лейкотомией ( сочетание передней цигулотомии и субкаудатной трактотомии).

        В заключении отметим, что современная нейрохирургическая практика, включая DBS, сделала хирургические вмешательства при терапии ОКР менее рискованными и более результативными.