ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2020-4-38-45ssmu-4146Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSОсобенности мозговой активности при алкогольной зависимости в задаче на ингибиторный контрольFeatures of brain activity in alcohol dependence in the task of inhibitory controlhttps://orcid.org/0000-0002-7709-3917ГалкинС. А.GalkinS. A.

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

s01091994@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3951-395XПешковскаяА. Г.PeshkovskayaA. G.

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-2246-7045РощинаО. В.RoshchinaO. V.

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-5607-7491КисельН. И.KiselN. I.

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0001-7078-323XИвановаС. А.IvanovaS. A.

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

Россия, 634050, Томск, Московский тракт, 2

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation

https://orcid.org/0000-0002-1052-855XБоханН. А.BokhanN. A.

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, директорНИИ психического здоровья; зав. кафедрой психиатрии, психотерапии, наркологии с курсом медицинской психологии  

Россия, 634014, Томск, ул. Алеутская, 4

Россия, 634050, Томск, Московский тракт, 2

4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634014, Russian Federation

2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation

Научно-исследовательский институт (НИИ) психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наукРоссияMental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт (НИИ) психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр (НИМЦ) Российской академии наук; Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)РоссияMental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; Siberian State Medical UniversityRussian Federation2020070120211943845Copyright © Галкин С.А., Пешковская А.Г., Рощина О.В., Кисель Н.И., Иванова С.А., Бохан Н.А., 20212021Галкин С.А., Пешковская А.Г., Рощина О.В., Кисель Н.И., Иванова С.А., Бохан Н.А.Galkin S.A., Peshkovskaya A.G., Roshchina O.V., Kisel N.I., Ivanova S.A., Bokhan N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/4146Цель

Цель. Изучить нейрофизиологические корреляты ингибиторного контроля для определения особенностей процессов торможения при алкогольной зависимости.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследованы 77 пациентов (42 мужчины и 35 женщин) с  алкогольной зависимостью (F10.2 по МКБ-10). Пациенты обследованы с помощью теста  для оценки ингибиторного контроля – Go/No – go. По результатам этого теста пациенты были разделены на две группы: группа 1 – без нарушения ингибиторного контроля, группа 2 – с нарушением ингибиторного контроля. Во время выполнения теста проводилась запись электроэнцефалограммы по системе «10–20». Анализировались значения спектральной мощности и когерентности θ-, α- и β-ритмов.  Статистическая обработка проводилась с применением непараметрического U-критерия Манна – Уитни и W-критерия Вилкоксона.

Результаты

Результаты. У пациентов с нарушенным ингибиторным контролем происходило снижение спектральной мощности α-ритма во фронтальной коре головного мозга (р = 0,003), тогда как у пациентов без нарушений ингибиторного контроля – в центральной  коре (р = 0,036). Пациенты с нарушенным ингибиторным контролем реагировали повышением β-мощности на когнитивный стимул в затылочной (р = 0,014), левой височной (р = 0,009) и правой височной (р = 0,008) коре, при этом у пациентов без нарушений ингибиторного контроля наблюдалось повышение β-мощности только в  затылочной (р = 0,007) и левой височной (р = 0,002) коре. По данным когерентности, у пациентов с нарушением ингибиторного контроля наблюдается большая вовлеченность  мозговых структур во время выполнения теста Go/No – go во всех частотных диапазонах.

Заключение

Заключение. Пациенты с нарушением и без нарушения ингибиторного контроля имеют региональные различия в изменениях биоэлектрической активности головного мозга в процессе выполнения теста Go/No – go.

Objective

Objective. To study neurophysiological correlates of inhibitory control to determine the features of inhibitionprocesses in alcohol dependence.

Materials and methods

Materials and methods. 77 patients with alcohol dependence were examined (42 men and 35 women) (F10.2 according to ICD-10). Patients were examined using a test to assess inhibitory control – Go/No – go. According to the task performance, patients were divided into two groups: group 1 – without inhibitory control impairments, group 2 – with impaired inhibitory control. During execution of test, electroencephalogram recordings were made according to the 10–20 system. The values of spectral power and coherence of θ-, α- and β-rhythms were analyzed. Statistical processing was carried out using nonparametric Mann–Whitney U-test and Wilcoxon W-test.

Results

Results. In patients with impaired inhibitory control, there was a decrease in the spectral power of the α-rhythm in the frontal cortex (p = 0.003), whereas in patients without inhibitory control disorders – in the Central cortex (p = 0.036). Patients with impaired inhibitory control responded by increasing β-power to cognitive stimulus in the occipital (p = 0.014), left temporal (p = 0.009) and right temporal (p = 0.008) cortex, while patients without inhibitory control disorders showed an increase in β-power only in the occipital (p = 0.007) and left temporal (p = 0.002) cortex. According to coherence data, patients with impaired inhibitory control have greater involvement of brain structures during the “Go/No – go” test in all frequency ranges.

Conclusions

Conclusions. Patients with and without impaired inhibitory control have regional differences in changes in brain bioelectric activity during the “Go/No – go” test.

алкогольная зависимостьингибиторный контрольэлектроэнцефалографиядиагностикаalcohol dependenceinhibitory controlelectroencephalographydiagnosticsИсследование выполнено при поддержке Администрации Томской области и гранта РФФИ (№ 19-413-703007).The study was supported by the Tomsk Region Administration and Russian Foundation for Basic Research grant 19-413-703007.ReferencesAhmadi A., Pearlson G., Meda S., Dager A., Potenza M., Rosen R., Austad C., Raskin S., Fallahi C., Tennen H., Wood R., Stevens M. Influence of alcohol use on neuronal response to Go/No-Go task in college drinkers. Neuropsychopharmacology. 2013; 38 (11): 2197–2208. DOI: 10.1038/npp.2013.119.Ahmadi A., Pearlson G., Meda S., Dager A., Potenza M., Rosen R., Austad C., Raskin S., Fallahi C., Tennen H., Wood R., Stevens M. Influence of alcohol use on neuronal response to Go/No-Go task in college drinkers. Neuropsychopharmacology. 2013; 38 (11): 2197–2208. DOI: 10.1038/npp.2013.119.Petit G., Cimochowska A., Kornreich C., Hanak C., Verbanck P., Campanella S. Neurophysiological correlates of response inhibition predict relapse in detoxifield alcoholic patients: some preliminary evidence from event-related potentials. Neuropsychiat., Dis. Treat. 2014; 10: 1025–1037. DOI: 10.2147/NDT.S61475.Petit G., Cimochowska A., Kornreich C., Hanak C., Verbanck P., Campanella S. Neurophysiological correlates of response inhibition predict relapse in detoxifield alcoholic patients: some preliminary evidence from event-related potentials. Neuropsychiat., Dis. Treat. 2014; 10: 1025–1037. DOI: 10.2147/NDT.S61475.Lopez-Caneda E., Roriguez S., Cadaveira F., Corral M., Doallo S. Impact of alcohol use on inhibitory control (and vice versa) during adolescence and young adulthood: a review. Alcohol and Аlcoholism. 2014; 49 (2): 173–181. DOI: 10.1093/alcalc/agt168.Lopez-Caneda E., Roriguez S., Cadaveira F., Corral M., Doallo S. Impact of alcohol use on inhibitory control (and vice versa) during adolescence and young adulthood: a review. Alcohol and Аlcoholism. 2014; 49 (2): 173–181. DOI: 10.1093/alcalc/agt168.Field M., Wiers R., Christiansen P., Fillmore M., Verster J. Acute alcohol effects on inhibitory control and implicit cognition: implications for loss of control over drinking. Alcohol Clin. Exp. Res. 2010; 34 (8): 1346–1352. DOI: 10.1111/j.1530-0277.2010.01218.x.Field M., Wiers R., Christiansen P., Fillmore M., Verster J. Acute alcohol effects on inhibitory control and implicit cognition: implications for loss of control over drinking. Alcohol Clin. Exp. Res. 2010; 34 (8): 1346–1352. DOI: 10.1111/j.1530-0277.2010.01218.x.Маракшина Ю.А. Латеральная асимметрия в задаче подавления ответа: электрофизиологическое исследование когнитивного контроля. Теоретическая и экспериментальная психология. 2016; 9 (3): 17–26.Маракшина Ю.А. Латеральная асимметрия в задаче подавления ответа: электрофизиологическое исследование когнитивного контроля. Теоретическая и экспериментальная психология. 2016; 9 (3): 17–26.Ames S., Wong S., Bechara A., Cappelli C., Dust M., Grenard J., Stacy A. Neural correlates of a Go/NoGo task with alcohol stimuli in light and heavy young drinkers. Behav. Brain. Res. 2014; 274: 382–389. DOI: 10.1016/j.bbr.2014.08.039.Ames S., Wong S., Bechara A., Cappelli C., Dust M., Grenard J., Stacy A. Neural correlates of a Go/NoGo task with alcohol stimuli in light and heavy young drinkers. Behav. Brain. Res. 2014; 274: 382–389. DOI: 10.1016/j.bbr.2014.08.039.Simmonds D., Pekar J., Mostofsky S. Meta-analysis of Go/No-go tasks demonstrating that fMRI activation associated with response inhibition is task-dependent. Neuropsychologia. 2008; 46 (1): 224–232. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2007.07.015.Simmonds D., Pekar J., Mostofsky S. Meta-analysis of Go/No-go tasks demonstrating that fMRI activation associated with response inhibition is task-dependent. Neuropsychologia. 2008; 46 (1): 224–232. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2007.07.015.Zhao X., Qian W., Fu L., Maes J. Deficits in go/no-go task performance in male undergraduate high-risk alcohol users are driven by speeded responding to go stimuli. The American Journal of Drug and Alcohol Abuse. 2017; 43 (6): 656–663. DOI: 10.1080/00952990.2017.1282502.Zhao X., Qian W., Fu L., Maes J. Deficits in go/no-go task performance in male undergraduate high-risk alcohol users are driven by speeded responding to go stimuli. The American Journal of Drug and Alcohol Abuse. 2017; 43 (6): 656–663. DOI: 10.1080/00952990.2017.1282502.Мельникова Т.С., Лапин И.А., Саркисян В.В. Обзор использования когерентного анализа ЭЭГ в психиатрии. Социальная и клиническая психиатрия. 2009; 19 (1): 90–94.Мельникова Т.С., Лапин И.А., Саркисян В.В. Обзор использования когерентного анализа ЭЭГ в психиатрии. Социальная и клиническая психиатрия. 2009; 19 (1): 90–94.Янина А.С. Особенности альфа-активности головного мозга на фоне медитативного психологического тренинга. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (3): 95–101. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-3-95-101.Янина А.С. Особенности альфа-активности головного мозга на фоне медитативного психологического тренинга. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (3): 95–101. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-3-95-101.Черний В.И., Андронова И.А., Городник Г.А., Черний Т.В., Назаренко К.В., Андронова М.А. Исследование ЭЭГ-предикторов нейромедиаторной и нейроглиальной активности у больных с острой церебральной недостаточностью различного генеза. Медицина неотложных состояний. 2016; 4 (75): 45–56. DOI: 10.22141/2224-0586.4.75.2016.75817Черний В.И., Андронова И.А., Городник Г.А., Черний Т.В., Назаренко К.В., Андронова М.А. Исследование ЭЭГ-предикторов нейромедиаторной и нейроглиальной активности у больных с острой церебральной недостаточностью различного генеза. Медицина неотложных состояний. 2016; 4 (75): 45–56. DOI: 10.22141/2224-0586.4.75.2016.75817Трусова А.В., Климанова С.Г. Когнитивный контроль при алкогольной зависимости: обзор современных исследований. Клиническая и медицинская психология: исследования, обучение, практика. 2015; 3 (9): 10.Трусова А.В., Климанова С.Г. Когнитивный контроль при алкогольной зависимости: обзор современных исследований. Клиническая и медицинская психология: исследования, обучение, практика. 2015; 3 (9): 10.Jackson J., Karnani M., Zemelman B., Burdakov D., Lee A. Inhibitory control of prefrontal cortex by the claustrum. Neuron. 2018; 99 (5): 1029–1039. DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.031.Jackson J., Karnani M., Zemelman B., Burdakov D., Lee A. Inhibitory control of prefrontal cortex by the claustrum. Neuron. 2018; 99 (5): 1029–1039. DOI: 10.1016/j.neuron.2018.07.031.Sallard E., Mouthon M., De Pretto M., Spierer L. Modulation of inhibitory control by prefrontal anodal tDCS: A crossover doubleblind sham-controlled fMRI study. PLoS ONE. 2018; 13 (3): e0194936. DOI: 10.1371/journal.pone.0194936.Sallard E., Mouthon M., De Pretto M., Spierer L. Modulation of inhibitory control by prefrontal anodal tDCS: A crossover doubleblind sham-controlled fMRI study. PLoS ONE. 2018; 13 (3): e0194936. DOI: 10.1371/journal.pone.0194936.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.