Вымирание (неврология)

Угашение — это неврологическое расстройство, которое ухудшает способность одновременно воспринимать несколько стимулов одного типа. Угасание обычно вызвано повреждением, приводящим к поражению одной стороны мозга. У тех, кто пострадал от угасания, наблюдается недостаток осознания противоположной стороны пространства (в направлении левого пространства после правого поражения ) и потеря исследовательского поиска и других действий, обычно направленных на эту сторону.

Эффект латерализации сенсорных входов

« Правое полушарие мозга »

Односторонние поражения различных структур головного мозга могут приводить к потере ощущения контрповреждающих стимулов при отсутствии явных сенсорных потерь . Эту недостаточность определяют как одностороннее угасание, если она возникает исключительно в случае одновременной двусторонней сенсорной стимуляции. Одностороннее угасание может возникать при двусторонних зрительных, слуховых и тактильных стимулах, а также при двусторонней кросс-модальной стимуляции этих сенсорных систем и чаще встречается после повреждения правого полушария головного мозга (ППП), чем повреждения левого полушария головного мозга (ЛПО). Большинство считает, что одностороннее сенсорное угасание объясняется моделями конкуренции избирательного внимания , когда каждый стимул конкурирует за доступ к ограниченным пулам ресурсов внимания. Из-за особой роли правого полушария во внимании, поражения этого полушария ухудшают сенсорные входы из контралатерального левого полушария по сравнению с сенсорами из правого пространства.

Идея о том, что входные сигналы из противоположной стороны пространства могут подвергаться ошибочной обработке независимо от того, направлены ли они в первую очередь в поврежденное или неповрежденное полушарие, была по большей части основана на исследованиях пренебрежения и угасания обоняния . Латеральность сенсорных входов имеет значение, поскольку левосторонние входы, направленные в неповрежденное левое полушарие, не подвергаются угашению или затрагиваются в гораздо меньшей степени, чем левосторонние входы, направленные в поврежденное правое полушарие. Другими словами, латеральная организация сенсорной информации должна следует рассматривать как далеко не незначительный фактор в кросс-модальном паттерне одностороннего сенсорного угасания в результате одностороннего повреждения головного мозга.

Теории одностороннего вымирания

Двумя основными теориями одностороннего угасания являются сенсорная теория и репрезентативная теория. Сенсорная теория предполагает ослабление сенсорной информации в правом полушарии с контралатеральной стороны тела и пространства. Репрезентативная теория предполагает неупорядоченное внутреннее представление контралатеральной стороны тела и пространства, не зависящее от сенсорных сигналов. Недавняя литература предполагает, что пациенты с односторонним угасанием не только не реагируют на контралатеральное внешнее пространство, но также и на внутренние стимулы, при этом пациенты часто локализуют детали левой стороны на правой стороне.

Исследования и характеристики вымирания

Немецкие неврологи задокументировали клинические описания угасания сто лет назад, но впоследствии этому синдрому уделялось меньше систематического внимания, чем другим классическим неврологическим синдромам, отчасти из-за редкости подходящих теоретических идей. Более того, несмотря на драматическую потерю осознания с одной стороны, до недавнего времени угасание редко рассматривалось в дискуссиях о нейронной основе сознательного перцептивного опыта. При угасании происходит пространственно-специфическая потеря осознания. Это трудно объяснить, поскольку многие нервные пути, традиционно связанные с сознательным восприятием (включая первичные сенсорные области), у многих пациентов остаются интактными. Также существует большой интерес к возможности связать осознание с нервными субстратами в исследованиях угасания. Помимо выявления критических участков поражения, связанных с различными клиническими проявлениями нарушения зрения, ключевой вывод текущего исследования заключается в том, что существует необходимость разработки более чувствительных и тонких инструментов оценки для характеристики различных аспектов этого гетерогенного синдрома. Будет важно провести в клинике лабораторные тесты, чтобы идентифицировать конкретные когнитивные функции, исследуя каждую по отдельности, таким образом сочетая более конкретные описания исчезновения с лучшими клиническими измерениями, которые изолируют конкретные когнитивные функции, чтобы получить более последовательные результаты картирования поражений в будущем.

Эффект группировки при исчезновении

Рисунок из статьи Дж. Драйвера и П. Вийемье, объясняющий влияние группировки на уменьшение вымирания.

Гемиспариальная игнорация и угашение часто наблюдаются у пациентов одновременно. Что касается пренебрежения, исследования показали, что пространственная природа — это нечто большее, чем просто первичная сенсорная потеря. Предложения такого рода становятся все более частыми в последние годы, но внимание к пренебрежению не пользуется всеобщей популярностью. Мы можем думать, что одним из основных компонентов пренебрежения является невнимание, и что исчезновение ни в коем случае не является всей историей пренебрежения. Угасание воплощает в себе важный общий принцип, который применим к большинству аспектов пренебрежения, а именно, что пространственный дефицит пациента наиболее очевиден в конкурентных ситуациях, когда информация, относящаяся к хорошей ипсилезиональной стороне, начинает доминировать над информацией, которая в противном случае была бы признана по отношению к противоположной стороне. Это может быть связано с ограничением внимания, наблюдаемым у неврологически здоровых людей. Человек не может осознать одновременно несколько целей, даже если его сенсорные системы преобразовал их. Это наблюдается у пациентов с угасанием, которые способны обнаруживать одну цель в любом месте, с дефицитом только для нескольких одновременных целей. Таким образом, угасание можно рассматривать как патологическое, пространственно-специфическое преувеличение нормальной трудности распределения внимания на несколько целей, поэтому мы можем предсказать, что ее следует уменьшить, если два конкурирующих события можно будет сгруппировать вместе. Несколько недавних результатов исследований правотеменных пациентов с угашением левой части подтверждают это предсказание. предполагая, что механизмы группировки все еще могут действовать, несмотря на патологическую пространственную предвзятость пациента, влияющую на то, достигнет ли конкретный стимул сознания пациента. Таким образом, вымирание снижается, когда одновременные целевые события могут быть связаны в единый субъективный объект, становясь союзниками, а не конкурентами в стремлении привлечь внимание. Более того, степень остаточной обработки угасших стимулов может варьироваться от одного пациента к другому в зависимости от точной степени их поражения. Все примеры остаточной бессознательной обработки до сих пор касались зрительной модальности, хотя начинают появляться данные о подобных эффектах для подавленных тактильных и слуховых стимулов.

Физиология/характеристики

Угасание и пространственная небрежность представляют собой дефициты, вызванные обширными поражениями сосудистой территории медиальной мозговой артерии [20]. Некоторые исследования говорят, что угасание происходит после повреждения правого или левого полушария. Пациенты с угашением не сообщают о стимулах, расположенных в пространстве, контралатеральном к их поврежденному полушарию, когда стимулы предъявляются одновременно с ипсилезионными стимулами. Угашение двойной одновременной стимуляции объясняется не только первичным сенсорным дефицитом, поскольку эти пациенты осознают контралатеральные стимулы, предъявляемые индивидуально.

Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) больше внимания уделяется роли аномальной сенсорной обработки входных данных, поступающих в противоположную сторону. Пациенты с СДВГ имеют патологически ограниченную способность внимания и смещение внимания в сторону ипсилезионального пространства, они с большей вероятностью обращают внимание и осознают ипсилезиональные стимулы за счет контрацептивных стимулов. Правое височно-теменное соединение (TPJ) связано с рядом когнитивных функций, которые предполагают его роль в модуляции конкурентных взаимодействий между представлениями стимулов, что соответствует важности этой области для дефицита внимания, наблюдаемого у пациентов с угасанием.

Критический участок поражения, ответственный за синдром, обсуждается уже более десяти лет. В разных исследованиях для выявления исчезновения в образцах пациентов использовались разные критерии, что приводило к несоответствиям в сообщениях о критических участках поражения. Недавние исследования использовали такие методы, как ERP и фМРТ , и считается, что теменная доля обеспечивает внутреннее представление как тела, так и пространства. Они обнаружили, что в их образцах корковое поражение почти всегда обнаруживалось в области правой теменной угловой извилины. У пациентов обычно наблюдалось поражение нижнетеменных областей мозга. Функция верхней теменной доли также может быть сохранена даже при повреждении нижней теменной доли. Теменные области включают некоторые нейроны с ипсилатеральными рецептивными полями, так что, хотя представительство внутри одного полушария в целом подчеркивает контралатеральное пространство, присутствует и некоторое ипсилатеральное представительство. Точнее, количество нейронов левого полушария со зрительными рецептивными полями в определенном месте монотонно уменьшается по мере того, как учитываются все более периферические местоположения в левом зрительном поле и наоборот в правом полушарии. Это может объяснить, почему угасание является более тяжелым после поражения правого полушария, оставляя у пациента только крутой градиент неповрежденного левого полушария.

Типы

Тактильный

Пациенты с тактильным угасанием осознают, что к ним прикасаются к противоположной от повреждения конечности, но, похоже, не осознают аналогичного прикосновения к противоположной стороне, если одновременно прикасаются к их ипсилезной конечности. В тактильном угасание происходит на уровне кистей, лица-шеи, рук-ног как при симметричных, так и при асимметричных раздражениях или между двумя сторонами одной части тела. Погашенный тактильный раздражитель не достигает сознания, но может мешать восприятию ипсилезионного. Значительная обработка все еще может иметь место до того уровня, на котором возникает потеря осознания.

Вымирание может усилиться и в двусторонних условиях. В ходе исследования пациентов двусторонние исследования с угашением все же выявили остаточные ранние компоненты в правом полушарии в ответ на угашение левых прикосновений. Когда соматосенсорная нейронная активность в правом полушарии была снижена по амплитуде по сравнению с активностью при стимуляции правой рукой в ​​левом полушарии. Таким образом, тактильное угасание определяется в условиях двусторонней стимуляции, а возможно и односторонней стимуляции. Угашение возникает на высоком уровне обработки тактильной информации.

Визуальное угасание

Зрительное/пространственное угасание, также известное как псевдогемианопсия , представляет собой неспособность воспринимать два одновременных стимула в каждом поле зрения. Те, у кого наблюдается пространственное угасание, могут обнаружить один объект как в левом, так и в правом поле зрения, но не могут обнаружить объект в одном поле при определенных условиях двусторонней двойной одновременной стимуляции (DSS). Таким образом, считается, что угасание вызвано сенсорным пренебрежением и что угасание отражает дефицит внимания, а не контрповреждающий дефицит первичной перцептивной обработки. При угасании зрения этот дефицит внимания в восприятии распространяется главным образом на внимание в соответствующем измерении. Угасание зрения является наибольшим, когда объекты имеют одинаковый цвет или одинаковую форму.

Исследования показывают, что повреждение теменной доли головного мозга приводит к пренебрежению сенсорной деятельностью, что, в свою очередь, приводит к угасанию. Пространственное пренебрежение приводит к исчезновению зрения. Игнорирование часто следует за повреждением правой нижней теменной области и характеризуется нарушением внимания и неспособностью осознавать раздражители на противоположной (левой) стороне пространства. Любой вид повреждения головного мозга, например, инсульт, смерть ткани головного мозга или опухоли, может привести к запущенности и вызвать одностороннее повреждение одной стороны теменной доли . В целом, у человека с теменным повреждением головного мозга все еще сохраняются поля зрения.

Один из способов уменьшить последствия исчезновения — использовать группировку предметов. Группировка по яркости и краям уменьшает визуальное затухание, а эффект является аддитивным. Группирование похожих форм также уменьшает последствия исчезновения. мозга Это говорит о том, что дефицит внимания при угашении может быть компенсирован, по крайней мере частично, системами распознавания объектов .

В то время как теменная доля отвечает за ощущения и восприятие, миндалевидное тело контролирует восприятие страха и эмоций. Это означает, что, используя способности восприятия миндалевидного тела, можно извлечь эмоциональные свойства противоположных стимулов, несмотря на патологическую невнимательность и недостаточную осведомленность. Это связано с тем, что способность миндалевидного тела воспринимать страх является автономной (без сознательных усилий и внимания). Однако восприятие страха может стать привычным, поэтому попытки уменьшить угасание с помощью миндалевидного тела могут быть ненадежными.

Слуховое угасание

Слуховое угасание — это неспособность слышать одновременные стимулы с левой и правой стороны. Это угасание также вызвано повреждением мозга на одной стороне мозга, при котором теряется сознание на противоположной стороне. Пострадавшие люди сообщают о наличии побочных фонем , хотя и при этом гасят их. Это указывает на то, что слуховое угасание, как и другие формы угасания, больше связано с признанием стимула на противоположной стороне, чем с фактическим ощущением стимула.

Как и другие формы угасания, слуховое угасание вызвано повреждением головного мозга, приводящим к поражению одной стороны теменной доли . Слуховое угасание, по-видимому, является довольно частым явлением в остром состоянии сосудистых заболеваний . Острое состояние сосудистого заболевания обычно приводит к запущенности, что приводит затем к угасанию слуха. Количество поражений вызывает аддитивный эффект, если они возникают в сочетании с недавним повреждением.

Когда дело доходит до лечения и распознавания случаев угасания слуха, большую часть звуков по-прежнему можно воспринимать другим ухом. По своей природе звук обладает направленностью, но при этом заполняет пространство, и эти качества делают его более подверженным неправильному определению местоположения источника. Это называется эффектом «предварительного входа»: когда стимул, возникающий в посещаемом месте, получает привилегированный доступ к осознанию по сравнению со стимулом, происходящим в необслуживаемом месте.

Химическое вымирание

Мало что известно о возникновении одностороннего угасания или пренебрежения сенсорными модальностями, которые, как традиционно считается, проецируются в мозг преимущественно непересекающимся образом, например, через обоняние и вкус. На сегодняшний день сообщалось лишь об ограниченном количестве исследований, касающихся подавления (или конкуренции) пространственной информации, обрабатываемой посредством так называемых химических чувств. Отсутствие исследований может объясняться рядом различных причин. Во-первых, различие между чистой химической и соматосенсорной информацией часто проблематично. Во-вторых, широко распространено мнение, что обоняние и вкус — это чувства, не специализирующиеся на передаче пространственной информации.

Обонятельное исчезновение

Было проведено множество тематических исследований и исследований по одностороннему пренебрежению зрительными, слуховыми и тактильными сенсорными модальностями, но сообщалось только о трех тематических исследованиях, посвященных пренебрежению в рамках обонятельной сенсорной модальности. До сих пор неясно, могут ли люди локализовать источник обонятельного стимула, различая запахи, которые обрабатываются через правую и левую ноздрю . Это особенно верно, когда стимулом является чистый запах , а не соматосенсорный стимул, кодируемый системой тройничного нерва . В исследовании 1989 года, когда чистые одоранты, такие как сероводород или ванилин в качестве стимуляторов использовались , локализация была случайной, а стимуляция углекислым газом или ментолом давала уровень идентификации более 96%. Эти результаты установили, что направленную ориентацию при рассмотрении одиночных мгновенных запаховых ощущений можно предполагать только тогда, когда обонятельные стимуляторы одновременно возбуждают соматосенсорную систему тройничного нерва. Таким образом, можно различать правую и левую сторону, когда вещества дополнительно или преимущественно возбуждают тройничный нерв .

Сообщалось, что у пациентов с РБС с пренебрежением левой тактильной и зрительной функцией наблюдается пренебрежение и угасание обонятельных стимулов в левой ноздре, несмотря на анатомически ограниченную проекцию обонятельного входа из этой ноздри в неповрежденное левое полушарие. Этот вывод был сделан для того, чтобы предположить нарушение обработки всех входных сигналов из противоположной стороны пространства, независимо от того, были ли эти входные сигналы в первую очередь направлены на поврежденное правое полушарие или неповрежденное левое полушарие. Тем не менее, эта интерпретация сомнительна, поскольку нормальные субъекты, по-видимому, неспособны локализовать латеральный обонятельный стимул в одной ноздре без помощи сопутствующей стимуляции перекрестного тройничного нерва из той же самой ноздри. Кроме того, при ряде односторонних и двусторонних обонятельных стимуляций эти пациенты правильно определили вход в левую ноздрю, но неправильно поместили его в правую ноздрю, возможно, из-за смещения ответа вправо, связанного с левосторонним игнорированием. В частности, когда в каждую ноздрю подавалось два разных стимула, пациенты с РДС постоянно не могли сообщить о стимуле, доставленном в левую ноздрю. Обонятельная система преимущественно проецирует свои волокна ипсилатерально, поэтому эти результаты являются свидетельством, подтверждающим репрезентативную теорию пренебрежения. У пациентов с угасанием обоняния также наблюдалось большое количество смещений, при этом правильно идентифицированные стимулы, предъявленные к левой ноздре, описывались как находящиеся в правой ноздре.

Тем не менее, не вполне возможно определить точное влияние назальной соматоощущения на сообщаемое обонятельное угасание, поскольку позже было обнаружено, что один из запахов, считавшихся чистым одорантом, скорее всего, также обрабатывался тройничным нервом. Похоже, что обонятельная система человека способна локализовать источник обонятельной стимуляции только тогда, когда запах вызывает также реакцию тройничного нерва. Это противоречит идее о том, что обученные участники могут локализовать как стимулы тройничного нерва, так и чистые запахи между двумя ноздрями. Более того, недавно было показано, что наивные участники смогли надежно локализовать чистые запахи между двумя ноздрями. Если способность обонятельной системы извлекать пространственную информацию из стимулов, не относящихся к тройничному нерву, окажется верной, это может пролить новый свет на феномен угашения, описанный для запахов.

Обоняние также обеспечивает уникальный механизм для проверки сенсорных и репрезентативных теорий одностороннего пренебрежения. Обонятельная информация передается преимущественно в ипсилатеральное полушарие. Пациенты с поражением правого полушария демонстрируют левостороннее игнорирование в других модальностях и не реагируют на левую контрлатеральную ноздрю, что подтверждает репрезентативную теорию. Было высказано предположение, что, поскольку обонятельные сенсорные пути к полушариям головного мозга не пересекаются, пренебрежение должно было произойти с правой стороны, если причиной пренебрежения была сенсорная потеря. Пренебрежение в обонятельном смысле сравнивают с его проявлением в тройничном смысле, чувстве, стимулируемом тем же способом, что и обоняние (химически через носовые ходы), но иннервируемом контрлатерально. Исследования, подтверждающие репрезентативную теорию одностороннего игнорирования, показывают, что пациенты с поражением правого полушария и левым односторонним игнорированием не реагировали на левую контрлатеральную ноздрю на двойную одновременную обонятельную стимуляцию, несмотря на адекватную обонятельную чувствительность. Это продемонстрировало, что возникновение одностороннего пренебрежения не является функцией сенсорного ослабления, более того, обонятельная чувствительность не коррелирует с количеством угашений.

Угасание вкуса

Существование пренебрежения и/или исчезновения вкуса менее изучено, чем обоняние, хотя у людей ранее была описана способность локализовать вкусовые стимулы, представленные на языке. У больного с широкой теменно-затылочной опухолью наблюдалось притупление тактильных ощущений на верхних конечностях и притупление вкусовых ощущений на левой части языка при одновременном предъявлении двух вкусов на каждом полушарии языка. По результатам оценки установлено, что при кроссмодальной вкусо-тактильной стимуляции происходит унимодальное угасание вкуса и смещение вкусовых ощущений. В частности, когда прикосновение было нанесено на правое полушарие языка и вкус был приложен к левому полуязыку, пациент неоднократно сообщал о двусторонней вкусовой стимуляции, тем самым подавляя правое прикосновение и частично смещая левый вкусовой стимул. Вкусовое угасание, по-видимому, также происходит вследствие сильного тактильного угасания.

В ходе вкусового теста, проведенного на пациентах с повреждением правого полушария мозга (RHD) или повреждением левого полушария мозга (LHD) и здоровых добровольцах, девять пациентов с RHD с тактильным угасанием левого полушария не показали угасания вкуса как при односторонней, так и при двусторонней стимуляции. В отличие от в значительной степени перекрестного кортикального представительства конечностей и других экстероцептивных участков тела, традиционно считалось, что язык имеет двустороннее представительство в коре как для соматических, так и для вкусовых модальностей. Фактически представительство языка является двусторонним в обеих модальностях, но преимущественно ипсилатерально во вкусовой модальности и преимущественно контралатерально в тактильной модальности. Отсутствие левого вкусового угасания у этих пациентов можно объяснить преобладающим направлением вкусовых импульсов левого полушария языка в интактное левое полушарие. Поскольку ни у одного из присутствующих пациентов с правым и левым сердцем не было выявлено серьезных нарушений, представляется разумным предположить, что вкусовое угасание возникает лишь как сопровождение и, возможно, как следствие очень выраженного угасания тактильной язычной чувствительности или даже полномасштабного угасания. внутриротовой тактильный геминеглект. До сих пор нет четких доказательств существования чистого исчезновения или пренебрежения вкусом.

Дополнительные доказательства, свидетельствующие о взаимосвязи между тактильным и вкусовым исчезновением языка, получены от пациента с правосторонней теменно-затылочной глиобластомой , проверенной с помощью местного применения четырех основных вкусовых веществ (горький, соленый, кислый, сладкий) или с помощью прикосновения и прикосновения. Укалывайте раздражители с двух сторон языка. Больной пропускал большую часть стимулов левого полушария языка при двусторонней стимуляции или реже ошибочно приписывал им качество сопутствующего правого стимула. Сочетания вкусовых и механических стимулов показали влияние левосторонних стимулов на восприятие правых стимулов, что указывает на сложное изменение центральных тактильных и вкусовых представлений обеих сторон языка. Учитывая, что вкусовое восприятие обычно сочетается с тактильными ощущениями, возможно, что левостороннее вкусовое угасание при тяжелом левощечном геминеглекте было вторичным по отношению к левостороннему язычному тактильному угасанию.

Мультисенсорный

Пренебрежение и угасание могут перекрываться для одной сенсорной модальности и даже для нескольких сенсорных модальностей. На угасание, затрагивающее унимодальную сенсорную систему, может влиять одновременная активация другой модальности. Тактильное угасание, например, может модулироваться визуальными событиями, одновременно представленными в области вблизи тактильной стимуляции, увеличивая или уменьшая тактильное восприятие в зависимости от пространственного расположения стимулов. В одном примере зрительных и тактильных взаимоотношений зрительная стимуляция на ипсилезиональной стороне усугубляет тактильное угасание на противоположной стороне, в результате чего предъявление зрительных и тактильных стимулов на той же противоположной стороне может уменьшить дефицит. Тактильная и визуальная информация также может быть интегрирована в другие области периперсонального пространства, например, вокруг лица.

Другое похожее взаимодействие модуляции происходит между прослушиванием и прикосновением. У пациентов с тактильным угасанием тактильное обнаружение напротив очага затруднено из-за звуков. Однако мультисенсорный эффект, наблюдаемый в переднем пространстве по отношению к голове пациентов, был еще сильнее, когда кросс-модальное слухо-тактильное угасание оценивалось в заднем пространстве пациентов. Различные степени мультисенсорной интеграции могут возникать в зависимости от функциональной значимости данной модальности. В целом, кросс-модальные взаимодействия кажутся довольно частым явлением. Результаты этих исследований подчеркивают актуальность кросс-модальной интеграции для улучшения обработки зрительной информации у пациентов с пренебрежением и у пациентов с дефицитом полей зрения.