Автореферат и диссертация по медицине (14.00.28) на тему:Компенсация нарушенных высших нервных функций после клинико-экспериментальной трансплантации эмбриональной нервной ткани

РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НЕЙРОХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

им. проф. А.Л.ПОЛЕНОВА

* £

Ч На правах рукописи

%

Сафин Искандер Нуриевич

КОМПЕНСАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ВЫСШИХ НЕРВНЫХ ФУНКЦИЙ ПОСЛЕ КЖНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЭМБРИОНАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ ТКАНИ

14.00.28 - нейрохирургия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 1997

- г -

Работа выполнена в Российском научно-исследовательском нейрохирургическом институте им. проф. А.Л. Поленова и в Институте эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН

Научный руководитель: Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор В.П.Берснев доктор медицинских наук Т.Н.Соляертинская

Официальные оппоненты:доктор медицинских наук

В.С.Панунцев

доктор медицинских наук, профессор С.В.Можаев

Ведущее учреждение - Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования _

Защита состоится __ф^ЩрЪ^ _ 1997 в_-^час на

заседании диссертационного швета Д*ч)84.23.01 в Российском научно-исследовательском нейрохирургическом институте им.проф. А.Л. Поленова (191104, Санкт-Петербург, ул.Маяковского, 12)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке института.

Автореферат разослан __ 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Доктор медицинских наук Яцук С.Л.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ.

Нарушения высших корковых функций в виде психических и мнестических расстройств, сочетающихся с поражением центрального двигательного анализатора, относятся к тяжелым и наиболее распространенным заболеваниям центральной нервной системы у. детей и подростков. Вопросы хирургического лечения данной патологии представляют актуальную проблему современной реконструктивной и функциональной нейрохирургии. Разработанные многочисленные оперативные вмешательства включают в себя как открытые операции (вскрытйе и опорожнение кист: иссечение глиальных рубцов; префронтальну» лейкотомию; топэктотю; цин-гулотомив; гемисферэктомию; шунтирующие операции;каллозотомию; передне-боковую хордотомию),} так и стереотаксические вмешательства, Направленные на- разрушение или стимуляции различных структур ЦНС. Их эффективность и резервные возможности в комп-. лексном лечении медикаментозно устойчивых Форм патологии ЦНС подтверждены большим количеством клинических наблюдений ( Шевченко П.D.. 1979; Ромоданов А.П.. 1980; Бехтерева Н.П.,1972, 19Э0; Васин.Н.Я.и соавт.,1981; Стариков. А. С., 1985; Шустин В.А. и соавт.. 1989,1992; ОвечкоВ.Н., 1994; Берснев В.П., 1994; Lewis N. et all. . 1956; Сох О. et all, ,1975; Smith J.S. et all. .1975; Bal lan tine H. T. et all. 1975; Schvarcz J.R. 1975.).

Наряду с перечисленными методами ' оперативных вмешательств в последние годы все большее распространение получают реконструктивные операции с использованием трансплантации"' эмбриональной нервной ткани (ЭНТ) о целью Компенсаций нарушенных функций центральной нервной системы. Клиническому применению нейротрансплантации предшествовали эксперименты на животных преимущественно морфологически доказавшие возможность приживления трансплантированных эмбриональных-нервных клеток, их способность расти, дифференцироваться, создавать связи с моз- . гом реципиента, образовывать синапсы (Кичигина В. Ф. и соавт.,1984; Александрова М,Я..1984; Отеллин В.А.и соавт..

1985, 1987.1988, 1990; Obllnger M. et al. ,1980; BJorklund A.et al. .1979,1985).

В 1985г. были сделаны первые попытки трансплантации эмбриональной нервной ткани у людей.послужившие стимулом к развитию нейротрансплантации в клинике (Полежаев Л. В., 1988; Зозуля Ю.А.и соавт., 1988; Бехтерева Н. П. и соавт.. 1990; Шрамка М. и соавт., 1993; • Цымбалюк Б. И., 1995; ОвечкоВ.Н., 1996; Harris Е. et al.. 1984:'BJorklund A.et al.,1985; Wldner H. et al.,1992).

Предварительные результаты клинических исследований метода нейротранспланташи при лечении болезни Паркинсона свидетельствуют о его положительном эффекте. Однако эти данные требуют более длительных наблюдений, так как в литературе не до конца сформулированы четкие показания к такого рода оперативным вмешательствам, не разработаны способы по забору эмбрионального материала и его имплантации в мозг больных. Не выработана тактика послеоперационного ведения и контроля за больными;'" которым осуществлена нейротрансшштация.

Физиологические данные о возможности восстановления высших-нервных функций, мнеотических процессов после трансплантации ЭНТ фактически отсутствуют.

Более того, клинические результаты возможности компенсации высших нервных Функций после трансплантации энт не однозначны и требуют тщательного .нейрофизиологического обоснования. Известно, что в настоящее время для лечения амнезий различной этиологии в неврологинеокой практике у нас и за рубежом применяют нейропептиды, в частности вазопрессин (Вартанян Г.А.,1985; Gash Н., 1987). Возможность восстановления когнитивных и мнеотических процессов с помощью нейропептидов при амнезиях органического происхождения в эксперименте и клинике не изучена.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - Изучить эффекты трансплантации ЭНТ и периферических инъекций вазопрессина в возможности восстановления нарушенных нервных функций при деструктивных поражениях мозга в эксперименте и оопоставить эти данные у больных с це-ребрально:очаговым синдромом.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. В эксперименте У кроликов разработать модель нарушений высших нервных функций и двигательных расстройств, адекватную различный изменениям функций мозга у больных с церебрально-очаговым синдромом,

2. Исследовать возможность компенсации нарушенных высших нервных функций и двигательных расстройств при трансплантации ЭНТ в мозг кролика с очаговым поражением новой коры в сравнении с введением вазопрессина.

3. Уточнить объем морфологического поражения головного мозга больных со стойкими психическими, двигательными нарушениями и эпилептическим синдромом,

4. Опробировать выбранный нами инструментарий для забора и трансплантации эмбриональной нервной ткани как в экспериментальных, так и клинических условиях.

5. Уточнить показания к клиническому применению метода* нейротрансплантации.

НОВОЕ.ВНЕСЕННОЕ В ИЗУЧЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ^ Создана модель ограниченных поражений мозга у подопытных животных (кроликов), позволяющая избирательно вызывать у НИХ либо • изменение поведенческих реакций, либо двигательный дефицит. Применена оценка электрокортикограмм методом машинной Обработки, позволившая обьективизировать положительную динамику биоэлектрической активности головного мозга в различные сроки после трансплантации ЭНТ в эксперименте. Доказана возможность избирательной коррекции либо нарушений поведенческих реакций, либо двигательного дефицита методом трансплантации эмбрионального нео-кортекса. Представлена комплексная оценка динамики в состоянии больных с психическими и двигательными нарушениями после нейротрансплантации.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Выработаны критерии.оценки элект-рокортикографических изменений посредством машинной обработки полученных данных. Уточнены топографоанатомические зоны для

выбора области имплантации фрагментов эмбрионального неокор-текса в зависимости от превалирования мнестических или двигательных нарушений.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЕЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. разработана адекватная модель органических поражений головного мозга у млекопитающих (кроликов), являющаяся по характеру своих нарушений аналогом наблюдаемого в клинике церебрально-очагового синдрома,

2, Трансплантация эмбриональной нервной ткани значительно умешдает или приводит К полному регрессу Психические и двигательные нарушения, улучшает биоэлектрическую активность головного мозга.

АПРОБАЦИЯ: Результаты работы доложены на региональной научно-практической конференции нейрохирургов (Кострома. 19Э4); на Всероссийской научно-практической ' конференции "Экология и здоровье человека9 (Самара. 1994); на международной зимней школе молодых ученых по нейробиологии "Современные достижения в изучении метаболизма мозга" (С.Петербург. 1995).

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ. Методика трансплантации эмбриональной нервной ткани Сольный с Психическими И двигательными нарушениями внедрена в практику Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. проф. А.л.Поленова. Полученные результаты проведенной работы включены в учебный процесс Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, выполнено 1 рационализаторское предложение.

ОБЬЕМ И СТРУКТУРА.' Диссертаций состоит из введения, 4-х глав» заключения, выводов и указателя литературы, содержащего 60 работ отечественных и .28 работ зарубежных авторов.Количество отраниц 160, рисунков 48, таблиц 8.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

"Физиологическая часть работы выполнена на 11 кроликах. Использованы условно-рефлекторные и электроэнцефалографичес-

кие методы изучения функций мозга у интактных животных, после деструкции различных зон'новой коры,'деструкции и'транспланта-' ции ЭНТ, а также периферического введения вазопрессина-. ■•"

Особенности ВНД и восстановления высших нервных функций проведено на модели пищевого поведения: двигательно-пищедобы-' вательные условные рефлексы (по методу Л, С.Гамбаряна 1973, А.Л.Проценко 1993). Опыты выполнены в специальной экспериментальной камере, состоящей из 2х отсеков: рабочей части с вмонтированными на передней панели подкрепляемыми кормушками и стартового отсека. Последний отделен от рабочей части подвижной шторкой.

В качестве условных раздражителей служили чистые тоны частотой от 600 до 800 Гц, 50 Дб над порогом слышимости человека и световые стимулы - вспышка света от электролампы мощностью 60-80 Вт. Длительность условного стимула 10 сек. В один опытный день применяли 12 сочетаний условного раздражите-, ля с пищевым подкреплением с интервалом 1,5-2 мин между раздражителями. Латентный период условного двигательного пищедо-бывательного рефлекса оценивали автоматически с помощью таймера хронометра.

Помимо положительных условных реакций у кроликов изучали 2 вида внутреннего торможения: угасательное и дйфференци-ровочное. В работе использовали острое угашение, то есть применение условного стимула без подкрепления с интервалом 1 мин. до 30-35 неподкреплений в течении 1 опытного дня. Угасательное торможение считали выработанным, если на 3 последовательных предъявления условного стимула! без подкрепления двигательная реакция отсутствовала. Дйфференцировочнае торможение вырабатывали на звуковой стимул, 300 Гц.

Для определения состояния двигательного анализатора у животных применяли стандартные методы тестирования: изучение числа побежек, реакции на различной силы тактильные раздражения.

Отведение электрической активности от различных зон новой коры осуществляли с помощью вживленных серебряных электро-

дов толщиной рабочей части 1-2 ни монополярно или биполярно с межэлектродным расстоянием 0.3-0,5 см. Индифферентный электрод помещался в нооовой пазухе. Отведение от старой коры (гиппокамп) и подкорковых образований выполняли при помощи ни, хромовых изолированных лаком по всей длине, за исключением рабочей части электродов, биполярно с межэлектродным расстоянием 0,3-0,5 мм и сопротивлением 10-20 Ком. Введение отводящих электродов в зоны новой коры проводили по координатам атласа С, И. Блинкова с ооавт. (1973). Имплантацию вживленных электродов в подкорковые образования осуществляли стереотаксически по координатам атласа йщгШТ& и Мопп1ег (1961).

Регистрацию электрической активности новой коры и подкорковых образования осуществляли с помощью чернильнопишуще-го 13-ти канального электроэнцефалографа "Запе1-аррагаШэ" производотва Японии. Изучали фоновую электрическую активность, а также электрографические реакции на различные дистантные раздражители: световые и звуковые, подаваемые от фотофоности-мулятора у интактных животных, пооле деструкции различных зон новой коры, деструкции и трансплантации ЭНТ.

В Процеосе работы проводили машинную обработку регистрируемое электроэнцефалограмм, в основу которой положен метод И.И-Ливанова (1873). Для более объективной оценки восстановления электрической активности мозга пооле трансплантации ЭНТ использовалиметод количественной оценки степени сходства электрограмм с помощью корреляционной функции и спектральной плотности (Ливанов М.Н,. 1973; Шеповальников А.Н.. 1971-1995; цицерошин Ю-М^ 1997) , Дли этого в начале производили дискретизацию реализаций энцефалографической кривой, в результате чего непрерывные реализации, случайного процесса (энцефалограммы) становились представленными в виде случайной последовательности цифровых значений N ординат энцефалограммы. Затем с помощью цифровой машина (ЭВМ) вычисляли математическое ожидание:

- 9 -

вторым этапом - дисперсию случайного процесса:

Ш 'N Л* £

среднее квадратическое отклонение:

и коэффициент вариации:

v = — 100% . А

т

а в последующем корреляционную функцию и спектральную

плотность: . ,

t*/V-k

R(r> х *

S( ) Г С.

Корреляционная функция - R(tl, t2). характеризующая степень связи (корреляции) между значениями энцефалографической кривой в различные моменты времени, изображалась графически для каждого конкретного животного в интактном состоянии, после разрушения у него участка новой коры и после трансплантации ЭНТ. Графически изображали, также спектральную плотность -S(tl,t2). наглядно раскрывающую внутреннюю структуру энцефалографической кривой по частотному спектру.

Разрушение различных зон Новой коры обьемом 25-30 мм/куб осуществляли с помощью термокоагуляции. Локализацию зон разрушения в новой коре определяли по атласу С.М, Блинкова (1973) и Gatigloffa Monnler (1961).

Вазопрессин (аргинин-вазопрессин) фирмы ."Serva" вводили на физиологическом растворе в дозе 0,1 мкгр/кг подкожно за 10 мин до эксперимента. Статистическую обработку результатов условно-рефлекторных исследований осуществляли с помощью общеп-

ринятых в медико-биологических исследованиях непараметрических методов (точный метод Фишера).

В клинике для оценки выраженности патологической симптоматики у больных с церебрально-очаговым синдромом проводили комплексное обследование, включавшее оценку неврологического статуса, КТ- и ЯМР-томографию. электроэнцефалографическое, офтальмологическое, отоневрологическое, психологическое, рентгенологическое иссдедования.

Выявленные этиологические факторы, которые могли быть причиной развития психических расстройств, эпилептического синдрома и двигательных нарушений центрального генеза распределялись следующим образом: у большинства больных была родовая травма (86%), нейроинфекция (1%) и врожденная аномалия развития головного мозга (7%).

Нарушения психики в виде недостаточности интеллек-туально-мнестической сферы той или иной степени выраженности наблюдались у 12 (85%) больных, У детей младше 7 лет психические нарушения проявлялись задержкой психо-речевого развития, . из них у 5 (42%) легкой и у 4 (328) - выраженной степени. У. больных старшей возрастной группы имела место выраженная умственная отсталость - 2 (188) И резко выраженная умственная отсталость 1 (8%),

Двигательные нарушения .выявлены в 11 (78%) случаев из 14 (100%). Преимущественно наблюдался гемипарез - 7 (50%),. реже спастичеокая нижняя диплегия - 2 (14%), тетрапарез и атонически-астатическая форма - 2 (14%). Сила мышц пораженных конечностей в среднем была снижена до 3-4 баллов.

У 3 (22%) больных двигательного дефицита Не отмечалось, но имелся эпилептический синдром, сочетающийся с психическими нарушениями.

Пароксизмальные проявления в виде различных эпилептических припадков-отмечали в 44% наблюдений. Как правило, у данных больных имели Место грубые морфологические изменения го-ловнйго мозга, ведущие себя как эпилептогенные очаги.

- 11 -

В дебюте заболевания обычно наблюдали фокальные припадки (соматомоторные, соматосенсорные, адверсивные). В 23% случаев отмечена вторичная генерализация с переходом в общий судорожный припадок.В 7% наблюдений припадки носили первично генерализованный характер.

При обзорной рентгенографии черепа у большинства больных (72%) отмечены признаки патологических изменений: асимметрия (7). микроцефалия (2), а в 1 наблюдении имелось сочетание микроцефалии с асимметрией костей черепа.

Компьютерная томография и МРТ проведены у всех 14 больных. Полученные результаты позволяли определить состояние мозговых структур и выявить их анатомо-морфологические изменения, установить характер и распространенность поражения мозга. В 72% наблюдений обнаружено расширение боковых желудочков, ба-г зальных цистерн и субарахноидальных пространств. В 14% случаев имело место уменьшение толщины мозгового плаща,, уменьшение общего обьема мозгового вещества и, в связи с этим, расширение субарахноидальных пространств. Наличие кистозных полостей отмечено в 14% наблюдений.

ЭЗГ - исследование показало, что височная доля, обладающая низким порогом судорожной готовности и наличием многочисленных связей с другими долями мозга и подкорковыми структурами, вовлекалась в патологический процесс наиболее часто (70%).

В отведениях от обоих полушарий у 4 (28%) больных отмечали сочетание различных патологических форм активности, нередко проявлявшихся одновременно с заостренными 'потенциалами или острыми волнами, редуцированными комплексами судорожной активности с преобладанием на стороне 'морфологических изменений мозга. При вовлечении в патологический процесс подкорко-во-стеоловых образований наблюдали различные по частоте и продолжительности билатерально-синхронные вспышки полиморфных медленных волн.

Экспериментально многими авторами установлено, что трансплантированная ЭНТ приживляется, дифференцируется, образует синаптические связи с клетками мозга:реципиента и может вое-

поднять патологическую недостаточность нейромедиаторов и гормонов (появляются новые нейропептиды и белки), в связи с чем коррегируются нарушения памяти, движений, чувствительности к внешним стимулам (Отеллин В. А., 1985; Полежаев Л.В., 1986; Вит-вицкийВ.Н.. 1989; Савченко и др., 1993; ЬаЬЬе и. вь а1.,1983; ОиппеМ Б.В. еЬ а1.,1987). Причем успешные трансплантации проводились как между животными одного вида - аллотрансплантации, так и между животными, относящимися к разным видам и родам -ксенотрансплантации (Брагии А.Г. и др., 1983; Кичигина В.Ф. и др., 1984; ВЗогк1ип<3 А, ейа1., 1981). Более того, работами Отеллина В.А. и Гилероаич Е.Г. (1984; 1985) доказано приживление, развитие и дифференцировка трансплантатов ткани мозга эмбрионов человека 8 - 11-недельных сроков развития, имплантированных в головной мозг взрослых крыс и обезьян.

Приведенные данные позволили нам в целях изучения возможностей коррекции моделируемых на экспериментальных животных органических поражений головного мозга использовать нервную ткань эмбрионов человека (ксенатрансплантация).

Технически осуществить трансплантацию ЭНТ можно только при. наличии адекватной методики й соответствующего инструментария. В этих целях нами были использованы специальные инструменты и методика их Применения в клинике, разработанные в РНХИ им. проф. А. Л. Поленова (Берочев В. П.. Овечко В. Н., 1994; овечко В.Н,, 1994).Данные методические приемы и инструменты были опро-бированы на трупном материале, в экспериментах подтверждена эффективность их применения.

Операцию о применением метода нейротрансплантации можно разделить на два основных этапа: 1-й этап - забор эмбриональной нервной ткани, 2-Й этап - имплантация ЭНТ в структуры головного мозга реципиента.

При осуществлении заСора фрагментов ЭНТ соблюдали следующие условия:

а) фрагменты эмбриональной нервной ткани выделяли из мозга эмбриона не позднее 5-и минут после его извлечения;

- 13 -

б) для обеспечения питания клеток фрагменты ЭНТ сразу помещали в контейнеры со стерильным питательным раствором и герметически закрывали с целью исключения их инфицирования;

в) при заборе трансплантатов ЭНТ соблюдали все правила асептики и антисептики.

Забор эмбриональной нервной ткани осуществляли в центре планирования семьи (Санкт-Петербург).Беременные женщины.эмбрионы которых использовали для забора трансплантатов в клинических целях, тщательно обследовали для исключения инфекционных и генетических заболеваний. Уточняли возможность использования ими фармакологических средств для прерывания беременности, а также как протекала беременность, для исключения вероятности патологии эмбриона.

При проведении клинической части работы подбирали наиболее совместимых доноров и реципиентов. Критериями служили совместимость крови по системе ABO и Rh-фактору, а также по хро--мосомному набору.

Показаниями к хирургическому лечению g использованием нейротрансплантации являлись: сочетание церебрально-очагового и эпилептического синдромов с психическими расстройствами, прогредиентиость заболевания с нарастанием двигательных расстройств и частоты припадков, резистентность к проводимому консервативному лечению, наличие выраженного атрофического процесса, захватывающего как корковые, так и подкорковые структуры мозга и вызывающего выраженные психические и двигательные расстройства.

Область оперативного вмешательства, как правило, располагалась над сенсомоторной зоной одного из полушарий мозга. Во всех случаях после краниотомии осуществляли электрофизиологический контроль (ЭКоГ. ЭСКГ). .

Поскольку цель нейротрансплантации - приживление, дальнейшая дифференцировка и рост эмбриональных недифференцированных нервных клеток, то следует производить имплантацию так, чтобы создавались максимально оптимальные условия . дла приживления трансплантата. В этих целях соблюдали следующие правила:

а) фрагменты ЭНТ в момент имплантации оберегали от возможной травматизации;

б) имплантации фрагментов ЭНТ производили минимально травматично для мозга реципиента;

в) трансплантаты распологали в мозге реципиента таким образом, чтобы обеспечивалось их адекватное питание;

г) после имплантации трансплантаты, отграничивали от лик-ворных пространств.

Малотравматичная и целенаправленная интрапаренхимальная имплантация фрагментов ЭНТ в мозг реципиента возможна только при наличии специальных микрохирургических инструментов. Нами были использованы микрохирургические инструменты для имплантации фрагментов ЭНТ, разработанные и созданные в РНХИ им. проф. А.Л.Поленова (Овечко В.й., 1994),.

Имплантацию фрагментов ЭНТ производили после подготовки мозга реципиента. Техника имплантации была отработана на лабораторных животных и затем применена в клинике. В операционной под увеличительной оптикой (использовался хирургический микроскоп "Оптон"),в пластиковую иглу инструмента помещали фрагмент ЭНТ необходимого обьейа (от 5 до 20 мм Кубических). Для каждого участка имплантации ЭНТ, в зависимости от обьема поражения мозга, определяли свой обьем фрагмента. Поскольку маркировка, контейнеров позволяла определить, из какого участка мозга взят тот. или иной трансплантат, то фрагменты ЭНТ подбирали для каждого определенного участка имплантации (трансплантат/взятый из пр'ецентральной извилины эмбриона - имплантировали в пре-цеигральную извилину больного« из поотцентральной извилины -в постцентральную й т.д.). специальным обоюдоострым микрохирургическим скальпелей, в бессосудиотой зоне, в месте, определённом о помощью данных ЭКоГ, вскрывали арахноидальную оболочку на протяжении 1 мм. Пластиковую иглу проводили интра-паренхимально в коре, параллельно поверхности мозга на глубине 2-3 мм. до полного погружения трансцлантата. После фиксации инструмента иглу с помощью микровинта удаляли, а удерживаемый майдреном трансплантат оставляли в сформированном ею

канале.Стенки канала за счет эластических свойств ткани мозга плотно соприкасались с трансплантатом на всем его протяжении и фиксировали его. Такое плотное соприкосновение тканей мозга реципиента и трансплантата обеспечивает его хорошее приживление. с целью герметизации канала разрез паутинной оболочки ушивался или пломбировалось его выходное отверстие гемо.стати-ческой губкой. Количество имплантированных фрагментов ЭНТ определяли в зависимости от обьема поражения мозга. В случае трансплантации ЭНТ в условиях эксперимента в головной мозг одного кролика в среднем имплантировали 2 или 3 фрагмента ЭНТ объемом 5-7 мм/куб каждый.

Результат нейрохирургического лечения расценивали по пяти категориям:

1) "отличный" результат отмечался при наличии значительного регресса неврологической симптоматики,полного прекращения эпилептических припадков, положительной динамики в психической деятельности, нормализации или выраженной положительной динамики биоэлектрической активности мозга при ЭЭГ-исследовании;

2) "хороший" результат отмечали тогда, когда имелся регресс неврологической симптоматики, некоторый регресс психопатологического статуса, уменьшение частоты (до 80% от прежнего количества) и глубины эпилептических припадков, значительная положительная динамика по данным ЭЭГ;

3) "удовлетворительный" результат - регресс неврологической симптоматики незначительный, тенденция к регрессу нарушений психики, уменьшение частоты эпилептических припадков ( до 40% от первоначального числа) или трансформация их в более легкие по течению, положительная динамика по данным ЭЭГ - исчезновение гиперсинхронных медленных волн, пик-волновых комплексов;

4) "без перемен";

5) "ухудшение" - психопатологические нарушения, структура и час-тота эпилептических припадков, двигательные расстройства и электрофизиологичёские изменения наросли в связи с прогрес-сированием заболевания и в меньшей'степени в связи с операцией.

- 16 -

ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЭДЕНИЕ.

Физиологическая часть работы выполнена в нескольких сериях опытов: 1-ая серия - изучение влияния трансплантации ЭНТ в интактный мозг у плохо обучающихся кроликов; 2-ая серия опытов по изучению влияния разрушения различных зон новой коры на условно-рефлекторную деятельность и биоэлектрическую активность кроликов с выработанными условными рефлексами; 3-я серия - влияние трансплантации ЭНТ в восстановлении нарушенных функций мозга у кроликов с деструкцией зон новой коры; 4-я серия - изучение роли вазопрессина в возможности компенсации функций мозга у кроликов с поражением зон новой коры.

Учитывая тот факт, что основной целью наших .исследований было изучение влияния трансплантации ЭНТ в восстановлении функций ЦНС, в 1-ой серии опытов использовали плохо обучаемых животных! Показано, что характерный для этой группы кроликов . критерий осуществления условных реакций не превышал 20-30%, несмотря на большое число сочетаний. Обнаружено, что трансплантация ЭНТ в данной группе сопровождалась значительными изменениями врожденных и приобретенных форм нервной деятельности. ' Общеповеденческие изменения регистрировались раньше, чем приобретенные. Так, на 3-й день после трансплантации наблюдали повышение общедвигательной активности, резко возрастали агрессивные реакции - животное набрасывалось на протянутую руку экспериментатора. На 4-й день выявлялась ги-перфагия, увеличение ориентировочно-исследовательской активности. потеря-реакций страха.

К выработке условных реакций приступали в конце 2-й недели после трансплантации ЭНТ. Обнаружено, что у всех подопытных животных трансплантация ЭНТ в теменную кору вызывала однонаправленный эффект в виде значительного облегчения процесса обучения. Однако по скорости формирования и упрочения условных реакций можно было выделить 2 группы животных. 1-ая группа характеризовалась тем. что после трансплантации ЭНТ формирование условных реакций у нее происходило значительно быстрее. чем у интактных хорошо обучающихся кроликов. Уже в 1-й

опытный день критерий осуществления условных реакций составлял 80% , на 2-й день - 100% и оставался на этом высоком уровне на протяжении всех опытных дней.

Несколько иные закономерности выявлялись в отношении формирования латентных периодов условных пищедобывательных реакций. Формирование стойкой условной пшцедобывательной реакции с коротким латентным периодом 2-4 сек происходило постепенно к 6-му опытному дню. Так, на 2-й опытный день, несмотря на 100% условные реакции их латентный период был относительно длинным и составлял 12 сек. В последующие опытные дни наблюдался разброс от 12 до 3-4 сек и лишь на 6-й опытный день он четко стабилизировался на уровне 2-4 сек.

Аналогичные закономерности в целом обнаружены и у кроликов 2-й группы. Однако динамика формирования их условно-рефлекторных показателей несколько иная. В первые опытные дни после трансплантации ЗНТ критерий осуществления условных реакций не превышал 60%, после 4-5 опытов он достигал- 90%. Затем наблюдалась его флюктуация от 60 до 80%. Аналогичная 'тенденция выявлялась и в отношении длительности латентных периодов.

Было установлено, что после трансплантации ЭНТ выработка угасательного и дифференцировочного торможения происходит быстрее, чем у интактных кроликов. В особенности это наглядно при изучении динамики формирования дифференцировочного торможения. Оно вырабатывалось сразу и уже к 3-4-му опытному дню достигало 100% критерия осуществления.

Характерной особенностью влияния трансплантации ЭНТ в теменную кору кроликов являлось сохранение условных реакций в течении длительных (до 1-1,5 мес) перерывов в работе;

Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о том. что трансплантация ЭНТ усиливает способность к обучению у кроликов, ранее плохо обучающихся, улучшает процессы долговременной памяти и ориентировочно-исследовательской деятельности.

Во 2-й серии опытов установлено, что разрушение различных зон новой коры-у кроликов сопровождается значительными нарушениями условно- и безусловно-рефлекторной деятельности. В

первые 2-3 дня на фоне деструкции наблюдалась гипофагия, значительное уменьшение двигательной и межсигнальной активности. Общеповеденческие изменения в значительной степени зависели от локализации очага разрушения. При деструкции теменной коры двигательные нарушения были выражены незначительно и наблюдались кратковременно. При разрушении сомато-моторной коры с вовлечением префронтальной области (поле 4) на первый план выступали двигательные нарушения в виде гемипарезов. В этом случае нарушения ВИД были выражены незначительно. Они выявлялись преимущественно в 1-ю неделю после разрушения и заключались в снижении критерия осуществления условных реакций до 40% и в значительном удлинении латентных периодов до 13-15 сек.

В отличии от сомато-моторной коры разрушение теменной области сопровождалось значительными нарушениями ВИД. Обнаружено, что разрушение теменной коры приводило к исчезновению и подавлению условных реакций в течении первых 3-х опытных дней после операции. Затем к 4-у опытному дню критерий их осуществления .восстанавливался до 20-40% и оставался на этом уровне в течении последующих 7-8 опытов. Наблюдался разброс в величине латентного периода, который колебался от 15 до 10 сек. При этом величина его градуально удлинялась по мере увеличения числа сочетаний.

В работе не прослеживалось восстановление условно-рефлекторной деятельности, так как основной целью являлось изучение возможности восстановления ВНД после трансплантации ЭНТ в ранние сроки после разрушения зон новой коры на фоне декомпенсации.

В 3-й серии опытов установлено, что трансплантация ЭНТ кроликам с разрушением теменной области новой коры сопровождается постепенным восстановлением их условно-рефлекторной деятельности по всем изученным нами показателям ВНД.

В первые дни после трансплантации ЭНТ восстанавливаются безусловные реакции: двигательная, ориентировочно-исследовательская межсигнальная активность (на 3-4 день после трансплантации). К изучению условно-рефлекторной деятельности

приступали в среднем через 6-8 дней после трансплантации ЭНТ. Обнаружено, что эффекты компенсации имели меото у всех подопытных кроликов. Их динамика в целом однонаправленна.

Восстановление условных пищедобывательных реакций происходило постепенно. На 3-й опытный день критерий их осуществления достигал 5(>%, на 4-й и 5-й отмечалось его повышение до 70-80%. Аналогично восстановлении условных реакций укорачивался и стабилизировался и их латентный период. При этом следует подчеркнуть, что укорочение латентного периода наблюдалось в первые опытные дни. когда критерий осуществления условных реакций был низок и составлял 50%. В последующем его длительность флюктуировала от 6 до 8 сек, Затем посла 5-6-го опытного дня латентный период сокращался до Э-4 сек и стабильно оставался на этом уровне.

Вопрос о восстановлении дифференцировочного торможения труден. Дифференцировки имели место, но они были относительны (до 50% критерия осуществления).. Возможно. ;это связано с тем, что на фоне трансплантации ЭНТ имеет место значительное повышение процессов возбуждения.

•Восстановление условно-рефлекторной деятельности после трансплантации ЭНТ носило длительный характер и наблюдалось в течении 6-8 мес..

У кролика с разрушением коры моторной области и одномоментной трансплантацией ЭНТ в область разрушения отмечавшиеся сразу после операции двигательные нарушения стали регрессировать, начиная со 2-й недели после операции и полностью исчезли к концу 4-й недели. Контрольное животное с аналогичным разрушением. но без трансплантации ЭНТ имело стойкий неврологический дефицит в виде гемипареза. больше выраженного в задней конечности. В последствии данное состояние осложнилось4гангреной дистальных отделов задней конечности..

Проводимое параллельно с условно-рефлекторным изучение биоэлектрической активности мозга подопытных животных показало, что трансплантация ЭНТ кроликам с деструкцией новой коры приводит к постепенному восстановлению фоновой электрической

активности и нормализации биоэлектрических реакций на звуковые и световые раздражители. В начале наблюдали восстановление быстрых ритмов ЭЭГ, амплитуда которых была значительно увеличенной. Затем появлялись низкоамплитудные медленные (1-2 Гц) волны. Через 8-10 дней после трансплантации фоновая биоэлектрическая активность по своему спектру была близка к таковой, имеющей место у интактных кроликов.

К этому времени восстанавливались и биоэлектрические реакции на звуковые и световые стимулы. При предъявлении звуковых раздражителей регистрировали реакции десинхронизации с коротким (0,3-0.5 сек) латентнш периодом. Однако в отличии от интактных животных они сопровождались появлением двигательного компонента.

Количественная оценка степени сходства электроэнцефалограмм с помощью корреляционной функции и спектральной плотности показала ухудшение данных характеристик после деструкции теменной корн и их нормализацию после трансплантации ЭНТ.

Анализ полученных данных позволил выделить 2 периода в компенсации нарушенных высших нервных функций после трансплантации ЭНТ. 1-й период ранних ' компенсаторных изменений (1-3 мес»после операции). Характерным для него является полнее и постепенное восстановление УРД. 2-й период поздних компенсаторных эффектов (6-8 мес после операции), когда отмечается сохранение условных реакций и их осуществление до 70-755? критерия. наличие явлений дезориентации. Последнее заключается в том. что в ответ на условный стимул животное с коротким латентным периодом совершает условную пищедобывательную реакцию к другой кормдае.

Одним из важных на наш взгляд фактов является тс, что на фоне трансплантации ЭНТ в теменную кору кролика условные реакции сохранялись и после 2-х месячных перерывов в работе. Это вероятно свидетельствует об усилении и улучшении процессов долговременной памяти.

В 4-й серии опытов, посвященной изучению возможностей ва-зопрессина в компенсации функций ЦНС было установлено следую1

щее: регулирующее влияние вазопрессина на условно-рефлекторную деятельность интактных кроликов и его восстанавливающее действие на ВИД и биоэлектрические реакции у животных о деструкцией теменной коры носит кратковременный характер. Положительный эффект препарата мы наблюдали в течении 2-3 дней. Затем условно-рефлекторная деятельность и биоэлектрическая активность возвращались к своему доинъекционноыу уровню.

Таким образом, полученные нами экспериментальные данные подтверждают обоснованность выбора для клинического использования в целях коррекции нарушений выспей нервной деятельности, имеющих место при церебрально-очаговом синдроме, именно метода нейротрансплантации.

В клинической части работы прослежен ближайший послеоперационный период у 14 больных, из них у 9- отдаленный (до блет).

У всех больных было уотановлено большое разнообразие характера патологических изменений биопотенциалов и значительная их распространенность. Так, в зоне выраженной атрофии и глиоза мозгового вещества, в области атрофически измененного мозга и арахноидальных киот регистрировалась преимущественно низкоамплитудная медленноволновая активность, а в отдельных случаях наблюдалась зона ^сниженной активности".

Наряду с интрапаренхимальной имплантацией эмбрионального неокортекоа были произведены следующие манипуляции: вскрытие кисты (1 случай), иссечение глнального рубца (2).вскрытие кисты и иссечение ее стенок (1).Киотозные полости напоминали суб-арахноидальные кисты. Стенка кисты состояла из патологически измененной, утолщенной паутинной оболочки и плотно с ней спаянной сосудистой оболочки, со стороны мозга внутреннюю стенку представлял мозговой рубец.Анализ содержимого кистозных полостей показал.что это ликвор. Следовательно, полость сообщалась с ликворосодержащими пространствами. Как правило, отмечался и общий атрофический процесс пораженного полушария, что макроскопически выглядела как микрогирия и агирия.

В послеоперационном периоде каких-либо осложнений, связанных с трансплантацией ЭНТ.не отмечено.Все больные в удовлетво-

рительном состоянии были выписаны под амбулаторное наблюдение.

В раннем послеоперационном периоде "хороший" результат получен У 35%, "удовлетворительный" у 5155 больных, "без перемен" у 14%. Дальнейшее наблюдение за оперированными больными (катамнез от 2 Дб 5 лет) показало, что в 11% случаев наблюдается "отличный" результат, в 56% "хороший", в 22% "удовлетворительный" и в ИХ - "без перемен".

Улучшение психического статуса различной степени у оперированных больных отмечено во всех случаях. Особенно выраженными были изменения в эмоционально-волевой сфере, что проявлялось уменьшением (7 больных) или полным исчезновением (5 больных) психомоторной расторможенности, негативизма и дисфории. Отмечено более адекватное поведение больных, стремление к общению со сверстниками, появление познавательных интересов. У 3 из 4 больных старше 3-летнего возраста, у Которых до операции имела место резко выраженная задержка речевого развития, после операции начала формироваться самостоятельная речь в виде отдельных слов. У всех больных отмечалась тенденция к улучшению памяти, а .также уменьшение выраженности нарушений внимания.

В 84% случаев выявлен значительный регресс неврологической симптоматики. У всех пациентов наряду с нарастанием мышечной силы (в среднем на 1,5-2,0 балла) и уменьшением спастичности, наблюдалось значительное снижение частоты эпилептических припадков (до 80% от первоначального числа) или их полное прекращение, хорошо коррелирующее с объективизированным уменьшением общемозговых генерализованных и очаговых изменений на ЭЭГ.

Таким образом, полученные данные экспериментов с применением метода трансплантации эмбриональной нервной ткани на 11 кроликах, а также результаты проведенного у 14 больных хирургического лечения с применением данного метода позволяют сделать вывод о значительной его эффективности в лечении психических нарушений и эпилептического синдрома в сочетании с двигательным дефицитом центрального генеза.

- 23 -

Данный Факт объясняем тем, что метод трансплантации эмбриональной нервной ткани использует принцип восстановления Функций разрушенных или явно патологически измененных корковых центров. Это происходит благодаря тому, что трансплантированные эмбриональные нервные клетки развиваются,дифференцируются, образуют синаптические связи с нейронами реципиента, включаются в нейробиологические процессы и выполняют функции триггерных зон между непораженными и пораженными участками мозга (Александрова М.М.. 1984; Отеллйн В.А. и соавт., 1985, 1987, 1988, 1990; Бехтерева Н. П. и соавт., 1990; Цымба-люк Б.И., 1995; ВЗогк1ипб А. е1а1., 1979, 1985; ИШег Н.. 1992).

Кроме этого, под влиянием нейротрофического фактора.вырабатываемого развивающимися нейронами эмбриональной нервной ткани, активизируются репаративные процессы в пораженных участках коры большого Мозга. В результате возникают дополнительные корковые зоны, берущие на себя функции пораженных структур коры.

ВЫВОДЫ

1. Разработанная в эксперименте у кроликов модель нарушений высших нервных Функций и двигательных расстройств схожа с нарушениями Функций мозга.наблюдаемым у больных с церебрально-очаговым синдромом.

2. Данные исследования ВИД и биоэлектрической активности головного мозга подопытных животных после трансплантации эмбрионального неокортекса свидетельствуют о наличии стойкого положительного результата.Периферическое введение вазопрессина в эксперименте оказывает только временный положительный эффект.

3. Комплексное клинико-электрофизиологическое обследование больных с ДЦП во всех случаях выявляет выраженную морфологическую основу заболевания с поражением различных цитоархи-тектонических полей коры и ядер подкорковых образований мозга.

4. Разработанные в РНХЙ им. проф. А.Л.Поленова техника и инструментарий для забора и трансплантации эмбриональной нер-

вной ткани являются универсальными и пригодны не только для экспериментального, но и в равной мере клинического применения.

5. Клиническое применение нейротрансплантации дает стойкий положительный эффект в виде улучшения высших корковых функций: уменьшение психо-моторной расторможенности, появление или улучшение речи и двигательных функций (в 84% случаев). Улучшение биоэлектрической активности мозга отмечается в большинстве наблюдений.

6. Все больные детского возраста, у которых имеет место сочетание отставания в психическом развитии с эпилептическими припадками и двигательными расстройствами, нуждаются в комплексном клиническом обследовании с обязательным проведением КТ

. и МРТ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. В случаях недостаточной эффективности восстановительного лечения. противосудорожной терапии и психотропных препаратов даже при наличии выраженных кистозно-рубцовых изменений в головном мозге у больных с- отставанием в психическом развитии, эпилептическими припадками и двигательными нарушениями, можно рекомендовать им хирургическое лечение с применением трансплантации эмбриональной нервной ткани.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Берсйев В.П., Яцук С.Л., Хачатрян В.А.. Сафин И.Н.. Овечко В.Н. Восстановление нервных функций и двигательных нарушений у кроликов после трансплантации эмбриональной человеческой ткани1" // Материалы региональной научно-практической конференции нейрохирургов. Кострома. -1994-. С. 23.

2. Берснев В.П., Яцук С.Л., Хачатрян В.А.. Сафин И.Н., Овечко В.Н. Восстановление высших нервных Функций у кроликов после нейротрансплантации // Юбилейный сборник научных работ по невропатологии и нейрохирургии. Ростов на Дону. -1994-. С. 223-224.

3. Берснев В.П.. Яцук С.Л.,Соллертинская Т.Н., Сафин И.Н. Овечко В.Н. Влияние нейропептидов в восстановлении функций ЦНС при различных поражениях новой коры // Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Экология и здоровье человека". Самара.-1994-. С. 18-19.

4. Берснев В.П., Соллертинская Т.Н,, Сафин И.Н., Овечко В. Н. Влияние трансплантации нервной ткани эмбриона человека на восстановление нарушенных функций ЦНС кролика при повреждении различных участков коры головного мозга // Деп. в БД НИИТЭИагропрома. СПб. ВЫП. 9.1. N 16354 от 20.11.95.

5. Берснев В.П.. Соллертинская Т.Н.,. Сафин И.Н.. Овечко В.Н. Комплексное изучение влияния трансплантации нервной ткани эмбриона человека на высшую нервную деятельность кролика //Деп. в БД НИИТЭИагропрома. СПб. Вып. 9.1. N 16358 от 20.11.95.

Рационализаторское предложение: 1. СПОСОБ УСТАНОВКИ ИГОЛЬЧАТЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Удостоверение N 1/95. Принято 19.01.95.