У истоков электроэнцефалографии

Признаться честно, В.В. Правдич-Неминский был для меня ноунеймом в мире науки. В колебаниях, готовить ли этот материал, я спросил у хорошего знакомого врача-эпилептолога, руководителя одного из ведущих московских центров, может ли он сказать без помощи сети кто такой Правдич-Неминский. Коллега затруднился с ответом, при этом заметив, что открывателем электроэнцефалографии (ЭЭГ) считается психиатр Бергер, не особо задумываясь, что немецкий исследователь сделал открытие далеко не с чистого листа.

ЧЕЛОВЕК–ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Часто ли мы осознаём, какие законы природы приводят нас в движение, позволяют думать о вечном и сиюминутном, заставляют биться сердце и сокращаться диафрагму, дают возможность мечтать и переживать очередную неразделённую любовь? С точки зрения биологии — это митохондрии — цикл Кребса. С позиций химии нами движут окислительные процессы. Но и химческие реакции остановились бы, если у каждой клеточной мембраны не было бы электрохимического потенциала — разницы положительных и отрицательных зарядов на двух её сторонах. Поэтому с позиции физики каждая клетка человека — маленькая электростанция. Каждый из нас за сутки вырабатывает примерно 2–3 киловатта электроэнергии. Такого количества вполне хватит для круглосуточной работы современного телевизора или стоваттной лампы накаливания.

Собственно, открытие «животного» электричества произошло спустя почти два столетия после введения в оборот самого физического термина. В 1773 г. в Ла-Рошели двое британских учёных, один из которых болел сифилисом после неудачного опыта самозаражения, доказали выработку электричества у электрического ската. Ещё через 18 лет Луиджи Гальвани, проводя очередной эксперимент с животными, задел кончиком скальпеля нерв лапки лягушки, чем вызвал судорожное сокращение умерщвлённой накануне плоти. Конечно, в 18 веке такое наблюдение уже не отсылало к воскрешению Лазаря, но тоже было сродни чуду, которое в 1791 г. итальянский анатом и описал в своём труде. Спустя ровно сто лет была опубликована работа В.Я. Данилевского с объяснением электрической активности головного мозга. А ещё спустя три года физиолог Виллем Эйнтховен впервые зарегистрировал электрокардиограмму гальванометром собственной конструкции, и электрофизиология всерьез и надолго вошла в клиническую практику.

ХИМИК, СТАВШИЙ ФИЗИОЛОГОМ

Публикации о «живых» токах дошли до России и заинтересовали выпускника Киевского университета Владимира Правдича-Неминского, к этому времени проведшему ряд успешных работ по изучению электролиза (разложение веществ под влиянием тока).

Для изучения новых веяний Владимир буквально напросился работать в лабораторию к Василию Чаговцу — известному даже за пределами России физиологу. Именно в его лаборатории Правдич-Неминский начал изучать электрическую активность головного мозга собак.

Работа началась с того, что учитель и ученик собрали гальванометр по образу и подобию такого, на который была записа- на первая кардиограмма. Затем подопытным животным проделывали небольшую операцию и накладывали электроды на вещество головного мозга в височной области. Первое включение аппарата — и на ленте появились колебания. Однако в отличие от сердца головной мозг воспроизводил на первый взгляд хаотичные и по частоте, и по амплитуде электрические импульсы. Как их трактовать? Вызваны ли эти колебания соприкосновением электродов с мозговой тканью? На этот вопрос ответ был получен вскоре: оказалось, что для регистрации электроцереброграммы (именно так назвал ученый свою работу) вовсе не нужен трепан, а достаточно плотно приложить электроды к коже. Результаты работы были немедленно направлены в ведущие европейские журналы и вскоре опубликованы.

СУТЬ МЕТОДА

Электроэнцефалография — метод исследования, основанный на фиксации изменения электрических потенциалов различных локусов головного мозга. Разные типы волн возникают при бодрствовании и сне, при открытых и закрытых глазах. Помимо физиологических волн ЭЭГ может зафиксировать и патологические электрические разряды головного мозга. Их могут вызвать новообразования, травмы, операции и даже… просмотр телевизора, как это произошло у сотен детей, когда при просмотре одной из серий мультсериала «Покемоны» у них начали возникать судороги, связанные с мельканием картинки на определённой частоте. Но часто причина таких импульсов может оставаться неизвестной, тогда заболевание называют первичной или идиопатической эпилепсией. Патологические волны могут быть постоянными, и тогда они регистрируются при каждом исследовании, могут выявляться при провокационных пробах: световыми импульсами (то есть тем же механизмом, как и в обозначенном выше мультфильме), интенсивным дыханием и т.д. Но в ряде случаев патологические электрические импульсы могут спонтанно возникать и исчезать, и чтобы зафиксировать их, нужно проводить длительный ЭЭГ-мониторинг, в том числе во время сна.

В последние годы ЭЭГ стала обязательной в России при получении водительских прав, в связи с чем все новоиспечённые водители должны быть знакомы с этой процедурой. Ее принципы не изменились и в наше время: на голову накладывается около 20 электродов, как правило, скомпонованных в шапочке, полученный сигнал усиливается и выводится на экран или записывается на плёнку, которая постепенно вытесняется электронными носителями. Развитие вычислительной техники позволяет автоматизировать часть работы, тем не менее, визуальная оценка полученных колебаний остаётся неотъемлемой работой врача-эпилептолога.

ФИЗИОЛОГ, СТАВШИЙ ВРАЧОМ

Пожалуй, два факта помимо надвигающейся Первой мировой войны препятствовали распространению открытия: оно не имело четкой методологии регистрации и пока ещё не находило клинического применения. Изучение электрической активности мозга в лаборатории Чаговца проводили в различных состояниях животных: под наркозом, при повышении и падении, изменении артериального давления, при переутомлении. Для дальнейших испытаний его любимому ученику не хватало знаний практической медицины. И в 1915 г. преподаватель физиологии Киевского университета В. Правдич-Неминский был зачислен на третий курс медицинского факультета, а летом 1917 г. ему было присвоено звание лекаря с отличием. Примечательно, что в это время там же учился будущий писатель Михаил Булгаков, который, будучи на 12 лет младше, получил диплом врача на год раньше молодого ученого. Практически весь выпуск 1917 г. тут же был призван в армию, а Правдич-Неминский записался врачом-добровольцем для оказания помощи раненым.

Революция, Гражданская война никак не способствовали развитию науки. Работая в раздираемом войной Киеве, подвергаясь опасности быть убитым петлюровцами только за свое польское происхождение, Правдич-Неминский продолжил изучение своего детища и предложил классификацию волн в зависимости от частоты с помощью римских цифр. Он описал электроэнцефалографические изменения при гипоксии и кровопотере, а также волновую десинхронизацию вследствие раздражения нервов. Призванный в Красную армию, Правдич-Неминский организовал ликвидацию сыпного тифа, заодно изучая изменения ЭКГ у тифозных больных.

Только спустя три года после начала войны Киев вернулся к мирной жизни, и после демобилизации Владимир вернулся к себе в лабораторию. Три года, проведенные в отрыве от полноценной научной деятельности, не позволили в полной мере развить методологию. А в 1924 г. немецкий психиатр Ганс Бергер применил методику в клинической практике и впервые использовал термин «электроэнцефалограмма», а различные типы волн, ранее просто пронумерованные нашим соотечественником, впоследствии получили названия по буквам латиницы.

Даже труды немецкого психиатра не сразу получили признание. Потребовалось ещё 10 лет, чтобы накопить данные об изменениях на ЭЭГ у людей без выявленных неврологических заболеваний (намеренно опускаю слово «норма») и при явной или скрытой патологии. К этому времени Правдич-Неминский возглавлял лабораторию физиологии мозга в Киеве, в 1929 г. был удостоен звания профессора и в том же году арестован и сослан в Архангельск. Затем были Вологда, Вятка и Петрозаводск. Там его врачебный и преподавательский опыт оказался востребованным. В последние годы жизни ученый был реабилитирован и возглавлял лабораторию электроцеребрографии в Москве, каждой работой демонстрируя, что электрические, химические и биологические процессы в организме не разделимы между собой.

Судя по тому, что доступ к статье Правдича-Неминского 1925 г. на одном из научных ресурсов стоит почти 40 евро, его работы сохраняют актуальность и в наше время.

                                                                                                                                                        Мухаммад Сайфуллин, к.м.н.