Повреждения головного мозга: классификация, симптомы и последствия.

Введение

Разрушение или дегенерация клеток мозга

научный журнал о повреждениях мозга

Повреждение мозга (ПМ) – это разрушение или дегенерация клеток мозга. Повреждения мозга возникают в результате широкого спектра внутренних и внешних факторов. В общем случае, под повреждением мозга понимается значительное, неспецифическое повреждение, вызванное травмой. Наиболее распространенной категорией, включающей наибольшее количество повреждений, является травматическое повреждение мозга (ТПМ), возникающее после физической травмы или травмы головы, вызванной внешним воздействием. Термин «приобретенное повреждение мозга» (ППМ) используется в соответствующих кругах для разграничения повреждений мозга, возникших после рождения, от повреждений, вызванных генетическим расстройством (ГПР) или врожденным расстройством (ВПР). Разделение на первичные и вторичные повреждения мозга описывает механизмы повреждения, а термины «очаговое» и «диффузное» повреждение мозга характеризуют степень тяжести и локализацию. Нарушение функции пораженных областей может быть компенсировано благодаря нейропластичности, посредством формирования новых нейронных связей.

Признаки и симптомы

Симптомы травм головного мозга варьируются в зависимости от степени тяжести травмы или объема поражения мозга. Травмы головного мозга классифицируются на три категории по степени тяжести: легкие, умеренные и тяжелые.

Легкие повреждения головного мозга

Симптомы легкой травмы головного мозга включают головные боли, спутанность сознания, шум в ушах, усталость, изменения в режиме сна, настроения или поведения. К другим симптомам относятся проблемы с памятью, концентрацией внимания, вниманием или мышлением. Психическая усталость – часто встречающееся изнуряющее состояние, которое пациент может не связывать с первоначальным (несерьезным) происшествием.

Умеренно/тяжелые повреждения головного мозга

К когнитивным симптомам относятся: спутанность сознания, агрессивность, аномальное поведение, невнятная речь, кома или другие расстройства сознания. Физические симптомы включают головные боли, которые усиливаются или не проходят, рвоту или тошноту, судороги, ощущение пульсации в мозге, аномальное расширение зрачков, неспособность проснуться, слабость в конечностях и потерю координации. Повреждения мозга часто приводят к стойким нарушениям или инвалидности, степень тяжести которых может значительно варьироваться. В случаях тяжелых повреждений мозга высока вероятность развития областей с необратимыми нарушениями, включая нейрокогнитивные дефициты, бредовые состояния (часто, в частности, монотематические бреды), проблемы с речью или движением, и интеллектуальную недостаточность. Могут также наблюдаться изменения личности. В самых тяжелых случаях наступает кома или даже персистирующее вегетативное состояние. Даже незначительное происшествие может иметь долгосрочные последствия или вызвать появление симптомов спустя годы. Исследования показывают наличие корреляции между поражениями мозга и расстройствами языка, речи и категоризации. Афазия Вернике связана с аномией, непроизвольным созданием новых слов (неологизмов) и проблемами с пониманием речи. Симптомы афазии Вернике обусловлены повреждением заднего отдела верхней височной извилины. Повреждение области Брока обычно проявляется в виде опущения функциональных слов (аграмматизм), изменений в звукопроизношении, дислексии, дисграфии, а также трудностей с пониманием и воспроизведением речи. Афазия Брока указывает на повреждение задней нижней лобной извилины мозга. Однако нарушение, возникающее в результате повреждения определенной области мозга, не обязательно означает, что именно эта область полностью ответственна за нарушенный когнитивный процесс. Например, при чистой алексии способность к чтению утрачивается из-за поражения, затрагивающего как левое зрительное поле, так и связь между правым зрительным полем и языковыми областями (областью Брока и областью Вернике). Однако это не означает, что человек с чистой алексией не способен понимать речь – просто отсутствует связь между его рабочей зрительной корой и языковыми областями, что подтверждается тем фактом, что люди с чистой алексией все еще могут писать, говорить и даже переписывать буквы, не понимая их значения. Повреждения веретеновидной извилины часто приводят к просопагнозии – неспособности различать лица и другие сложные объекты. Повреждения миндалевидного тела устраняют усиленную активацию, наблюдаемую в затылочной и веретеновидной зрительных областях в ответ на стимулы, вызывающие страх, при сохранности самой области. Повреждения миндалевидного тела изменяют функциональную картину активации в ответ на эмоциональные стимулы в областях, удаленных от миндалевидного тела. Другие поражения зрительной коры оказывают различное воздействие в зависимости от локализации повреждения. Например, поражения V1 могут вызывать корковую слепоту в различных областях мозга в зависимости от размера поражения и его расположения относительно луковицы мозга (калькаринной щели). Повреждения V4 могут вызывать дальтонизм, а двусторонние повреждения MT/V5 – потерю способности воспринимать движение. Повреждения теменных долей могут приводить к агнозии – неспособности распознавать сложные объекты, запахи или формы, или к аморфосинтезу – потере восприятия на противоположной стороне тела.

Cognitive symptoms include confusion, aggressiveness, abnormal behavior, slurred speech, and coma or other disorders of consciousness. Physical symptoms include headaches that worsen or do not go away, vomiting or nausea, convulsions, brain pulsation, abnormal dilation of the eyes, inability to awaken from sleep, weakness in extremities and loss of coordination. Brain injuries often create impairment or disability that can vary greatly in severity. In cases of severe brain injuries, the likelihood of areas with permanent disability is great, including neurocognitive deficits, delusions (often, to be specific, monothematic delusions), speech or movement problems, and intellectual disability. There may also be personality changes. The most severe cases result in coma or even persistent vegetative state. Even a mild incident can have long term effects or cause symptoms to appear years later. Studies show there is a correlation between brain lesion and language, speech, and category specific disorders. Wernicke's aphasia is associated with anomia, unknowingly making up words (neologisms), and problems with comprehension. The symptoms of Wernicke's aphasia are caused by damage to the posterior section of the superior temporal gyrus. Damage to the Broca's area typically produces symptoms like omitting functional words (agrammatism), sound production changes, dyslexia, dysgraphia, and problems with comprehension and production. Broca's aphasia is indicative of damage to the posterior inferior frontal gyrus of the brain. An impairment following damage to a region of the brain does not necessarily imply that the damaged area is wholly responsible for the cognitive process which is impaired, however. For example, in pure alexia, the ability to read is destroyed by a lesion damaging both the left visual field and the connection between the right visual field and the language areas (Broca's area and Wernicke's area). However, this does not mean one with pure alexia is incapable of comprehending speech—merely that there is no connection between their working visual cortex and language areas—as is demonstrated by the fact that people with pure alexia can still write, speak, and even transcribe letters without understanding their meaning. Lesions to the fusiform gyrus often result in prosopagnosia, the inability to distinguish faces and other complex objects from each other. Lesions in the amygdala would eliminate the enhanced activation seen in occipital and fusiform visual areas in response to fear with the area intact. Amygdala lesions change the functional pattern of activation to emotional stimuli in regions that are distant from the amygdala. Other lesions to the visual cortex have different effects depending on the location of the damage. Lesions to V1, for example, can cause blindsight in different areas of the brain depending on the size of the lesion and location relative to the calcarine fissure. Lesions to V4 can cause color blindness, and bilateral lesions to MT/V5 can cause the loss of the ability to perceive motion. Lesions to the parietal lobes may result in agnosia, an inability to recognize complex objects, smells, or shapes, or amorphosynthesis, a loss of perception on the opposite side of the body.

Не локализующие признаки

Повреждения мозга имеют далеко идущие и разнообразные последствия, обусловленные ролью мозга как главного центра управления организмом. У людей, перенесших повреждение мозга, часто возникают проблемы с памятью – как с долгосрочной, так и с краткосрочной, в зависимости от локализации и тяжести травмы. В некоторых случаях память можно улучшить с помощью реабилитации, однако она может быть и необратимой. Изменения в поведении и личности также часто наблюдаются из-за изменений в структуре мозга, в областях, отвечающих за гормональную регуляцию или основные эмоции. Головные боли и болевые ощущения могут возникать как непосредственно в результате повреждения, так и вследствие развития неврологических осложнений. Из-за изменений в мозге и связанных с ними проблем с физическими и когнитивными функциями, депрессия и низкая самооценка являются распространенными побочными эффектами, поддающимися коррекции с помощью психологической помощи. Применение антидепрессантов у пациентов с повреждением мозга требует осторожности из-за риска нежелательных эффектов, связанных с уже нарушенным химическим балансом мозга.

Долгосрочные психологические и физиологические эффекты

Существует множество реакций организма на повреждение мозга, возникающих в разное время после первоначального повреждения, поскольку повреждение может затронуть функции нейронов, нервных путей или отделов мозга. Непосредственная реакция может проявляться по-разному. Первоначально могут наблюдаться такие симптомы, как отек, боль, кровоподтеки или потеря сознания. Посттравматическая амнезия также часто сопровождает повреждение мозга, как и временная афазия, или нарушение речи. По мере течения времени и уточнения степени тяжести повреждения, могут проявляться дальнейшие реакции. Вследствие нарушения кровотока или повреждения тканей, возникших во время травмы, амнезия и афазия могут стать постоянными, а у пациентов зафиксированы случаи апраксии. Амнезия – это состояние, при котором человек не способен запоминать информацию. Афазия – это потеря или нарушение способности понимать или использовать речь. Апраксия – это двигательное расстройство, вызванное повреждением мозга, которое чаще встречается у пациентов с поражением левого полушария мозга, сопровождающимся потерей навыков и знаний, связанных с выполнением действий. Головные боли, периодические головокружения и усталость – все это временные симптомы черепно-мозговой травмы – могут стать хроническими или сохраняться длительное время. Также задокументированы случаи длительных психологических последствий, таких как эмоциональные изменения, часто вызванные повреждением различных областей мозга, отвечающих за эмоции и поведение человека. У людей, переживших эмоциональные изменения вследствие повреждения мозга, эмоции могут возникать очень быстро и быть очень интенсивными, но при этом непродолжительными. Часто после травмы рекомендуется консультация психолога, которая может проводиться индивидуально или в группе. Долгосрочные психологические и физиологические последствия варьируются в зависимости от индивидуальных особенностей и характера травмы. Например, перинатальное повреждение мозга связывают с нарушениями нейроразвития и психическими расстройствами. При появлении каких-либо вызывающих беспокойство симптомов, признаков или изменений в поведении необходимо обратиться к врачу.

There are multiple responses of the body to brain injury, occurring at different times after the initial occurrence of damage, as the functions of the neurons, nerve tracts, or sections of the brain can be affected by damage. The immediate response can take many forms. Initially, there may be symptoms such as swelling, pain, bruising, or loss of consciousness. Post traumatic amnesia is also common with brain damage, as is temporary aphasia, or impairment of language. As time progresses, and the severity of injury becomes clear, there are further responses that may become apparent. Due to loss of blood flow or damaged tissue, sustained during the injury, amnesia and aphasia may become permanent, and apraxia has been documented in patients. Amnesia is a condition in which a person is unable to remember things. Aphasia is the loss or impairment of word comprehension or use. Apraxia is a motor disorder caused by damage to the brain, and may be more common in those who have been left brain damaged, with loss of mechanical knowledge critical. Headaches, occasional dizziness, and fatigue—all temporary symptoms of brain trauma—may become permanent, or may not disappear for a long time. There are documented cases of lasting psychological effects as well, such as emotional changes often caused by damage to the various parts of the brain that control human emotions and behavior. Individuals who have experienced emotional changes related to brain damage may have emotions that come very quickly and are very intense, but have very little lasting effect. Often, counseling is suggested for those who experience this effect after their injury, and may be available as an individual or group session. The long term psychological and physiological effects will vary by person and injury. For example, perinatal brain damage has been implicated in cases of neurodevelopmental impairments and psychiatric illnesses. If any concerning symptoms, signs, or changes to behaviors are occurring, a healthcare provider should be consulted.

Химиотерапия

Химиотерапия может вызывать повреждение мозга, затрагивающее нервные стволовые клетки и олигодендроциты, продуцирующие миелин. Лучевая терапия и химиотерапия могут приводить к повреждению мозговой ткани, нарушая или прекращая кровоток в пораженных участках мозга. Это повреждение может вызывать долгосрочные последствия, включая, но не ограничиваясь ими, потерю памяти, спутанность сознания и снижение когнитивных функций. Степень повреждения мозга, вызванного лучевой терапией, зависит от локализации опухоли мозга, дозы облучения и продолжительности лечения. Радиохирургия также может приводить к повреждению тканей, в результате чего примерно у 1 из 20 пациентов может потребоваться повторная операция для удаления поврежденной ткани.

Синдром Верникке-Корсакова

Синдром Вернике-Корсакова может приводить к повреждению мозга и является следствием дефицита витамина B (в частности, витамина B1, тиамина). Обычно синдром Вернике-Корсакова вызывается состояниями, приводящими к дефициту тиамина, такими как хронический алкоголизм, или состояниями, нарушающими всасывание питательных веществ, включая рак толстой кишки, расстройства пищевого поведения и шунтирование желудка. Эти силы сдвига наблюдаются в случаях, когда мозг подвергался резкому вращательному ускорению и обусловлены разницей в плотности между белым и серым веществом.

Реакция организма на повреждение мозга

В отличие от некоторых более очевидных реакций на повреждение мозга, организм также демонстрирует невидимые физические реакции, которые бывает трудно заметить. Как правило, их выявляет медицинский работник, особенно учитывая, что это нормальные физиологические ответы на повреждение мозга. Известно, что цитокины активируются в ответ на травму мозга. Они оказывают разнообразное воздействие, способное вызывать, усугублять, опосредовать и/или подавлять повреждение и восстановление клеток. TGFβ, по-видимому, оказывает преимущественно нейропротекторное действие, в то время как TNFα может способствовать повреждению нейронов и одновременно проявлять защитные эффекты. IL-1 опосредует развитие ишемического, экзитотоксического и травматического повреждения мозга, вероятно, посредством многократного воздействия на глию, нейроны и сосудистую систему. Цитокины могут оказаться полезными для разработки новых терапевтических стратегий и в настоящее время уже проходят клинические испытания.

Диагноз

Шкала комы Глазго (GCS) – наиболее широко используемая система оценки тяжести травмы головного мозга. Этот метод основан на объективном наблюдении за определенными признаками для определения степени тяжести повреждения мозга. Он оценивается по трем признакам: открытие глаз, вербальный ответ и двигательный ответ, которые оцениваются согласно описанию ниже. На основании шкалы комы Глазго тяжесть травмы классифицируется следующим образом: тяжелые травмы головного мозга – 3–8 баллов, умеренные – 9–12 баллов, легкие – 13–15 баллов. МРТ позволяет лучше выявлять небольшие повреждения, обнаруживать повреждения внутри мозга, диффузное аксональное повреждение, повреждения ствола мозга, задней черепной ямки, а также подвисочной и подлобной областей. Однако пациентам с кардиостимуляторами, металлическими имплантатами или другими металлическими предметами в теле проведение МРТ противопоказано. Другие методы нейровизуализации обычно не используются в клинической практике из-за их стоимости и ограниченной доступности.

Острый

Лечение неотложных травматических повреждений головного мозга направлено на обеспечение достаточного поступления кислорода к мозгу с кровотоком и поддержание нормального артериального давления, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения головы или шеи. Может потребоваться хирургическое вмешательство для удаления сгустков крови или восстановления переломов черепа, для чего может потребоваться создание отверстия в черепе. Медикаменты, используемые при травматических повреждениях, включают диуретики, противосудорожные препараты или препараты, вызывающие кому. Диуретики уменьшают количество жидкости в тканях, снижая давление на мозг. В течение первой недели после травматического повреждения головного мозга существует риск возникновения судорог, предотвращению которых помогают противосудорожные препараты. Препараты, вызывающие кому, могут использоваться во время операции для уменьшения последствий и восстановления кровотока. При повреждении мозга в результате травматического повреждения головного мозга могут применяться дексаметазон и/или маннитол.

Хроническая

В лечении и реабилитации человека с нарушениями после черепно-мозговой травмы могут участвовать различные специалисты. Неврологи, нейрохирурги и физиатры – это врачи, специализирующиеся на лечении повреждений мозга. Нейропсихологи (особенно клинические нейропсихологи) – психологи, специализирующиеся на понимании последствий черепно-мозговой травмы и могут участвовать в оценке степени тяжести повреждения или разработке стратегий реабилитации. Эрготерапевты могут участвовать в проведении реабилитационных программ, направленных на восстановление утраченных функций или повторное обучение необходимым навыкам. Зарегистрированные медицинские сестры, например, работающие в отделениях интенсивной терапии больниц, способны поддерживать здоровье пациентов с тяжелыми повреждениями мозга посредством постоянного введения лекарственных препаратов и неврологического мониторинга, включая использование шкалы комы Глазго, применяемой другими медицинскими работниками для количественной оценки уровня сознания. Физиотерапевты также играют важную роль в реабилитации после черепно-мозговой травмы. В случае травматической черепно-мозговой травмы (ТЧМТ) физиотерапевтическое лечение в пост-острой фазе может включать сенсорную стимуляцию, последовательное наложение гипсовых повязок и использование шин, занятия фитнесом и аэробные тренировки, а также функциональную тренировку. Сенсорная стимуляция подразумевает восстановление сенсорного восприятия с использованием различных методов. Нет доказательств, подтверждающих эффективность данного метода. Последовательное наложение гипсовых повязок и использование шин часто применяются для уменьшения контрактур мягких тканей и мышечного тонуса. Исследования, основанные на доказательствах, показывают, что последовательное наложение гипсовых повязок может быть использовано для увеличения пассивного объема движений (ПОД) и снижения спастичности. В целом, исследования свидетельствуют о том, что пациенты с ТЧМТ, участвующие в более интенсивных программах реабилитации, достигают больших успехов в развитии функциональных навыков. Требуются дополнительные исследования для более полного понимания эффективности вышеупомянутых методов лечения. Другие методы лечения повреждений мозга могут включать медикаментозную терапию, психотерапию, нейропсихологическую реабилитацию и/или хирургическое вмешательство.

Прогноз

Прогноз, или вероятное развитие расстройства, зависит от характера, локализации и причины повреждения мозга (см. Травматическое повреждение мозга, Очаговое и диффузное повреждение мозга, Первичное и вторичное повреждение мозга). В целом, нейрорегенерация может происходить в периферической нервной системе, но в центральной нервной системе (головном мозге или спинном мозге) она встречается гораздо реже и ее сложнее стимулировать. Однако, в процессе нервного развития у человека, определенные области мозга могут научиться компенсировать повреждения в других областях, увеличиваясь в размерах и сложности и даже изменяя свою функцию, подобно тому, как человек, потерявший одно чувство, может развить повышенную остроту другого – этот процесс называется нейропластичностью. Существует множество заблуждений, связанных с травмами и повреждениями мозга. Одно из них – убеждение, что повреждение мозга исключает возможность полного восстановления. Восстановление зависит от множества факторов, таких как степень тяжести и локализация повреждения. Для определения степени тяжести и локализации проводятся обследования. Не все полностью восстанавливаются после повреждения мозга, но полное выздоровление возможно. Предсказать исход при повреждении мозга очень сложно. Для определения вероятности прогноза требуется множество исследований и консультаций специалистов. Даже незначительное повреждение мозга может вызывать серьезные побочные эффекты; изнурительные последствия наблюдаются не только при тяжелых повреждениях. Побочные эффекты повреждения мозга зависят от его локализации и реакции организма на травму. Распространено также заблуждение, что дети лучше восстанавливаются после повреждения мозга. На самом деле, дети более подвержены риску получения травм из-за незрелости. Это затрудняет прогнозирование их дальнейшего развития.

История

Основой для понимания человеческого поведения и повреждений мозга можно считать случай Финеаса Гейджа и знаменитые клинические исследования Поля Брока. Первое исследование травмы головы Финеаса Гейджа – одна из самых поразительных травм мозга в истории. В 1848 году Финеас Гейдж прокладывал путь для новой железнодорожной линии, когда произошел случайный взрыв тампона, который прошел сквозь его лобную долю. Отмечалось, что интеллект Гейджа не пострадал, однако некоторые утверждали, что после травмы у него проявились поведенческие дефициты. Десять лет спустя Поль Брока обследовал двух пациентов с нарушениями речи, вызванными повреждениями лобной доли. Первый пациент Брока не мог говорить свободно. Он увидел в этом возможность изучить локализацию речи. Лишь после смерти Леборна, известного неформально как «Тан», Брока подтвердил поражение лобной доли в результате вскрытия. У второго пациента наблюдались схожие нарушения речи, что подтвердило его выводы о локализации речи. Результаты обоих случаев стали важным подтверждением связи между речью и левым полушарием мозга. Пораженные участки известны сегодня как область Брока и афазия Брока. Спустя несколько лет немецкий нейробиолог Карл Вернике консультировал пациента, перенесшего инсульт. У пациента не было нарушений речи или слуха, но наблюдались некоторые неврологические дефициты. Эти дефициты включали неспособность понимать обращенную к нему речь и письменный текст. После его смерти Вернике исследовал результаты вскрытия, обнаружившего поражение в левой височной области. Эта область стала известна как область Вернике. Вернике позже выдвинул гипотезу о взаимосвязи между областью Вернике и областью Брока, которая впоследствии была подтверждена.