Нарушение психических функций при поражении мозжечка

В течение долгого времени исследователи полагали, что основной функцией мозжечка является координация движений. Ещё в 1661 году в письме, адресованном некоему Роберту Бойлю, доктор Лауэр, ассистент известного Томаса Уиллиса высказал мнение о том, что мозжечок обеспечивает непроизвольные движения.

Томас Уиллис (1621-1675) — британский учёный, врач. Как и многие исследователи того времени, пытался объяснить работу организма с помощью тогдашних знаний о химических взаимодействиях.

Т. Уиллис известен своими исследованиями нервной системы человека и различных заболеваний, открытием сахарного диабета и изобретением собственной настойки опия, использовавшейся для лечения расстройств сознания, конвульсий, подагры, камней в почках, нерегулярного стула, рвоты, колик, плеврита и заболеваний дыхательной системы.

В то же время, он предупреждал о стремлении пациентов увеличивать дозы наркотика и говорил об опасности его бесконтрольного применения.

Эксперименты на животных, проводившиеся в начале XIX века L. Rolando (1809) и P. Flourens (1824), показали, что повреждения мозжечка приводят к серьёзным нарушениям координированных движений.

Более причудливые идеи высказывал упоминавшийся в первых главах Ф. Галль, который был уверен в том, что мозжечок связан с инстинктом размножения: чем больше размеры этой мозговой структуры, тем более выражено половое влечение.

До начала ХХ века исследования функций мозжечка проводились преимущественно на животных. Только в 1922 году появилось описание Дж. Холмса 21 случая больных, получивших огнестрельные ранения во время Первой мировой войны. Он пришёл к выводу, что при повреждении мозжечка возникает «распад движений».

Однако 16 лет спустя Дж. Холмс отклонил собственную идею о том, что мозжечок является центром координации движений.

Этот исследователь стал высказываться более сдержанно, подчёркивая, что в дополнение к регуляции постурального тонуса, мозжечок усиливает или настраивает мозговой двигательный аппарат, в том числе подкорковые структуры, благодаря чему они оперативно отвечают на волевые стимулы.

Он также ссылался на классическую работу Лучиани по физиологии мозжечка, который описал три основных симптома при его повреждении, полагая, что этого описания вполне достаточно для того, чтобы объяснить мозжечковые функции:

1. атония (потеря мышечного тонуса);
2. астазия (тремор, дрожь);
3. астения (мышечная слабость).

Дж. Mоруцци и его коллеги продемонстрировали ингибирующее влияние мозжечка на другие отделы мозга, и, особенно, на автономную нервную систему. Ч. Шеррингтон подчёркивал, что мозжечок является «головным ганглием проприоцептивной системы».

Он также полагал, что нормальные позы и движения требуют «обильного» поступления проприоцептивной информации. Дж. Бриндли и Р. Левис предположили, что такие навыки, как игра в фортепиано, сначала осваиваются сознательно под корковым контролем, но со временем и практикой переходят в подчинение мозжечка, управляющего автоматическими и бессознательными движениями.

А Уотсон отмечал, что благодаря связям мозжечка с передним мозгом, ретикулярной формацией и лимбической системой, мозжечок может способствовать сенсорной обработке информации, познавательным и управляющим функциям, системе эмоций, мотивации и вознаграждения.

Г. Лейнер и её коллеги на основании анализа исследований функций мозжечка предложили рассматривать концепцию «когнитивного мозжечка». Они утверждали, что мозжечок участвует в когнитивных функциях в силу обширных связей с фронтальными и префронтальными зонами коры.

Исследователи также полагали, что мозжечковые связи с префронтальной корой позволяют «улучшить» интеллектуальные навыки, связи с зоной Брока — языковые навыки и, наконец, связи мозжечка с моторной корой — двигательные умения.

В широко цитируемой работе J. Schmahmann и J. Sherman было изучено 20 больных с поражениями мозжечка, в результате чего авторы заключили, что существует синдром нарушений, который можно обозначить термином «мозжечковый когнитивно-аффективный синдром».

Они охарактеризовали его как сочетание нарушений исполнительных, лингвистических, пространственных и аффективных функций.

Так, 18 пациентов уменьшилась словесная беглость, а у 19 наблюдалась оптико-пространственные нарушения. Тем не менее, авторы указывали на то, что на основании этих случаев невозможно отличить вклад повреждений мозжечка в эти проявления от нарушений психических функций, вызванных проблемами связей мозжечка с другими областями мозга. Кроме того, указывалось, что дезорганизация поведения при мозжечковых поражениях является преходящей.

Именно эти факты используют исследователи, настроенные скептически по отношению к участию мозжечка в познании. Так, Glickstein отмечает, что поражения мозжечка редко возникают изолированно.

Травматические, сосудистые, опухолевые поражения или аномалии развития обычно вызывают повреждения мозга за пределами мозжечка.

С учётом нейровизуализационных исследований, M. Glickstein предположил связь активации мозжечка с фактическими или планируемыми движения глаз, голосового аппарата или пальцев, а не с познанием как таковым.

Тем не менее, большинство исследователей продолжают искать доказательства участия мозжечка в познавательных процессах. Так, некоторые авторы в качестве одной из его функций рассматривают синхронизацию.

Данные фМРТ свидетельствуют о том, что мозжечок обеспечивает платформу для вычисления, по меньшей мере, некоторых временных параметров речевого высказывания, как во время порождения, так и во время восприятия речи.

Верхние области правого полушария, расположенные около червя, обеспечивают последовательность слоговых единиц даже на уровне внутренней речи или слуховых вербальных образов.

Соответственно, при поражении мозжечка можно ожидать возникновение нарушения когнитивных операций, включающих формирование «доартикуляционного» речевого кода.

Ещё одним путём влияния мозжечка на когнитивные функции называют диашиз. Так, в ряде исследований было показано, что повреждение мозжечка может приводить к снижению метаболизма активности в контралатеральном полушарии головного мозга.

Уровень двигательных нарушений в руке или в ноге в случаях, когда наблюдалась асимметрия в метаболизме глюкозы в мозжечке, был выше, чем при отсутствии асимметрии.

Наибольшая частота выявленного диашиза приходится на конвекситальную кору контрлатеральной лобной доли, указывая на тесную связь полушария мозжечка с лобной долей противоположного полушария.

Доказательства участия мозжечка в мыслительных процессах стали появляться с внедрением в практику фМРТ, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и однофотонной эмиссионной томографии (ОФЭКТ).

Оказалось, что мозжечок активируется при выполнении когнитивных задач. Сторона активации является контрлатеральной по отношению к активированной лобной доле.

У двуязычных людей определяется большая левополушарная мозжечковая активация при использовании иностранного языка по сравнению с родным. Таким образом, установлено, что мозжечок играет роль при использовании как родного, так и иностранного языка.

Предположено также, что передняя доля обоих полушарий мозжечка, называемая дополнительной моторной зоной, так же как и префронтальная кора, включена в определение правильных промежутков времени, то есть играют роль внутренних часов ЦНС.

Во многих исследованиях описываются нарушения речи, которые нельзя объяснить исключительно моторным дефицитом. Например, в литературе описан интересный случай пациента с правосторонним инфарктом мозжечка.

Он не имел афатических расстройств в родном итальянском языке, однако допускал потерю окончаний при изменении глаголов и использовании вспомогательных слов, что, в целом, создавало аграмматизмы в речи.

В другой работе описан случай пациента с ишемическим инфарктом в области правой верхней мозжечковой артерии, который демонстрировал «полномасштабный аграмматизм».

В исследовании нейропсихологического дефицита, наблюдаемого в группе пациентов с сосудистыми и опухолевыми поражениями мозжечка.

Они сообщили об обнаружении широкого спектра языковых нарушений, внимания, исполнительных функций и памяти, которые были связаны с нарушениями когнитивных функций через механизм распространённого диашиза.