Асимметрия анатомических показателей при магнитно-резонансной томографии предцентральной извилины и мозжечка

Competing interests. The authors declare no competing interests.

Funding. This research received no external funding.

Compliance with ethical principles. The authors confirm that they respect the rights of the people participated in the study, including obtaining informed consent when it is necessary.

Cite as: Balandin V.A., Balandin A.A., Zheleznov L.M., Balandina I.A. Asymmetry of anatomical parameters in MRI examination of the precentral gyrus and cerebellum. Bulletin of the Medical Institute “REAVIZ”: Rehabilitation, Doctor and Health. 2024;14(5):39–43.

Актуальность

Изучение строения и функционирования различных структур головного мозга, а также понимания их взаимодействия, является центральной задачей, поставленной перед современными учёными в сфере нейроморфологии, так как головной мозг характеризуется по своей тканевой архитектонике сложнейшей трёхмерной организацией, не имея аналогов среди прочих органов человеческого тела [1].

Создатели метода прижизненной визуализации органов человека – магнитно-резонансной томографии (МРТ) – Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур в 2003 получили Нобелевскую премию в области медицины за неоценимый вклад в предоставление врачам разных специальностей возможности неинвазивной и точной диагностики различных заболеваний. Невозможно переоценить значимость изобретения данной методики исследования. Современную медицину сложно представить без МРТ. Особенно открытие такого вида исследования оценили при визуализации структур головного и спинного мозга, в том числе для диагностики болезней нервной системы. Сейчас такой метод используют не только во благо медицины, но и для серьёзных научных исследований [2]. Эти исследования обусловлены необходимостью понимания более точных параметров каждой анатомической структуры головного мозга и, учитывая пол, возраст, а также типологические особенности обследуемого, для ещё более эффективной диагностики различных патологических состояний [2–4].

В данной публикации мы бы хотели коснуться вопросов анатомической асимметрии головного мозга. Хотя оба полушария мозга человека развиваются одновременно и стремятся к «одинаковости» как на анатомическом, так и на функциональном уровне, учёные давно установили, что между ними существуют определенные морфофункциональные различия, выявили межполушарную асимметрию, а также обнаружили, что каждое из них имеет определённое преобладание при выполнении различных когнитивных задач [5]. Лево-правая ось у билатеральных животных, к которым относится вид «человек», формируется гораздо позднее остальных, однако праворукость и асимметрия зарождается уже на этапах эмбриогенеза, на самых ранних стадиях развития организма. Так, установлен факт, что уже в возрасте пятнадцати недель плод в утробе матери двигает правой рукой и сосёт большой палец кисти правой руки гораздо чаще, чем большой палец левой [5, 6]. По данным научной литературы, более 90% населения Земли является правшами [7]. Именно проявление асимметрии в локомоторных и двигательных актах с преобладанием «праворукости» в популяции Homo sapiens побудило нас к изучению таких областей головного мозга, как пред- центральная извилина и мозжечок. Так, в предцентральной извилине у млекопитающих, включая человека, локализуется первичная моторная кора, представленная пирамидным трактом. Нейроны её цитоархитектоники содержат «полную карту» нервномышечной системы всего организма и отвечают за произвольные движения [8, 9]. Мозжечок является своеобразной нейробиологической системой координации – обеспечивает при выполнении локомоторных действий чёткость и плавность движений, участвует в поддержании позы, непроизвольных движениях, регулирует тонус сосудов микроциркуля-торного русла в скелетных мышцах, осуществляет правильность работы циркадного ритма мозга [10–12].

Цель исследования: выявить выраженность асимметрии анатомических показателей при МРТ-исследовании предцентральной извилины и мозжечка.

Объект и методы

Данная работа основана на анализе результатов МРТ-исследования головного мозга 53 человек (28 мужчин и 25 женщин) второго периода зрелого возраста (45,6 ± 1,40 года), которым было проведено обследование в отделении лучевой диагностики ГАУЗ ПК «ГКБ № 4». У обследуемых в анамнезе отсутствовали заболевания и травмы органов центральной и периферической нервной системы, отмечено преобладание правой руки (правши). Получено согласие на исследование, которое проводилось исключительно по показаниям. По форме черепа обследуемые идентифицировались как мезокраны. Выполнение краниометрии представлено на рис. 1.

Рисунок 1. Выполнение краниометрии

Figure 1. Performing craniometry

Ширину предцентральной извилины измеряли в точке, находящейся на уровне средней лобной извилины (рис. 2). У мозжечка устанавливали продольный и вертикальный размер в каждом полушарии мозжечка.

Статистическую оценку полученных в ходе исследования данных проводили, используя программу Microsoft Excel 2014. В каждом исследовании выполнялось по три измерения. Отличия при p < 0,05 считали достоверными.

1 5T MR01

Ex: 39930

АхТ2 PROPELLER 416

4 GB ANON0000 Feb 16 1954 M A491

Рисунок 3. Определение продольных размеров мозжечка

Figure 3. Determination of the longitudinal dimensions of the cerebellum

Рисунок 2. Определение ширины предцентральной извилины

Figure 2. Determination of the width of the precentral gyrus

Результаты и обсуждение

Показатели ширины предцентральной извилины и морфометрические характеристики мозжечка по данным МРТ-исследования представлены в таблицах 1 и 2.

При сравнении показателей ширины предцентральной извилины в точке, локализующейся на уровне средней лобной извилины, как у мужчин, так и у женщин, выявлена тенденция к их превалированию в левом полушарии (p > 0,05). Аналогичная тенденция наблюдается при снятии размеров в мозжечке, заключающаяся в преобладании значений, но уже в правом его полушарии (p > 0,05).

Таблица 1. Ширина предцентральной извилины в точке, локализующейся на уровне средней лобной извилины, по данным МРТ-исследования (n = 53)

Table 1. Width of the precentral gyrus at the point localized at the level of the middle frontal gyrus, according to MRI data (n = 53)

Полушарие мозжечка	Пол	M ± m	Мах	Мin	σ	Cv	Ме
Правое	Мужчины	13,49 ± 0,05	13,28	13,21	0,21	0,00	13,25
	Женщины	13,45 ± 0,04	13,29	13,20	0,15	0,00	13,24
Левое	Мужчины	13,52 ± 0,05	14,02	13,02	0,23	0,00	13,54
	Женщины	13,50 ± 0,04	13,90	13,11	0,15	0,00	13,53

Таблица 2. Продольный и вертикальный размеры мозжечка по данным МРТ-исследования (n = 53)

Table 2. Longitudinal and vertical dimensions of the cerebellum according to MRI data (n = 53)

Полушарие мозжечка

Пол

M ± m

Мах

Мin

σ

Cv

Ме

Продольный размер мозжечка, мм

Правое	Мужчины	65,67 ± 0,57	68,20	60,10	3,00	0,14	64,15
	Женщины	63,11 ± 0,53	67,80	59,80	2,66	0,11	63,30
Левое	Мужчины	64,00 ± 0,70	68,20	59,90	3,69	0,21	63,85
	Женщины	63,10 ± 0,83	67,05	59,00	4,13	0,27	63,50
Вертикальный разме			р мозжечка, мм
Правое	Мужчины	39,00 ± 0,58	40,80	35,80	3,07	0,24	39,60
	Женщины	37,60 ± 0,71	39,40	35,90	3,53	0,33	36,90
Левое	Мужчины	38,00 ± 0,87	40,30	37,10	4,63	0,56	37,90
	Женщины	36,70 ± 0,83	38,00	35,00	4,16	0,47	35,90

Определяется тенденция к превалированию всех размеров при анализе МРТ-снимков среди обследуемых мужчин по сравнению с женщинами (p > 0,05), которую мы объясняем более крупными размерами черепа в выборке мужчин [3].

Морфофункциональную асимметрию структур головного мозга учёные объясняют их «латерализа-цией» – эволюционным процессом, в ходе которого сформировалось доминирующее полушарие, а также особая специализация этих структур. Именно латерализация, по мнению учёных, играет ведущую роль в таких сложных функциях мозга, как сознание, речь (как разговорная, так и письменная), память, когнитивно-эмоциональные реакции, мелкая моторика и, конечно, наличие «доминирующей» конечности. Важно отметить, что асимметричность настолько интегрирована в работу здорового, нормально функционирующего мозга, что её нарушения характерны для некоторых заболеваний нервнопсихического профиля [13, 14]. Хочется отметить, что для человеческого мозга характерна более выраженная асимметрия в сравнении с мозгом приматов. Как показывают исследования, анатомическая асимметрия проявляется во множестве других участках головного мозга человека. Так, выявлено преобладание размеров у правого таламуса над левым, больший массив коры в лобной доле левого полушария в сравнении с правой, а также в области затылочной коры, медиальной её части и островковой извилине, что, как следствие, приводит к большему суммарному показателю площади коры в левом полушарии по сравнению с правым [15, 16]. Интересные исследования провели учёные с кафедры Антропологии из Канзаского университета с

Frayer D.W и соавт. (2012), которые занимались вопросами праворукости у человека. Они исследовали окаменелости древнего человека, обнаруженные в горах Сьерра-де-Атапуэрка на севере Испании, и их возможных потомков – европейских неандертальцев. Исследователи задокументировали факт преобладания определённой руки в окаменелостях по рисунку царапин, которые локализовались на губной поверхности резцов и клыков. Ученые утверждают, что эти отметины являются надежным средством определения преобладающего использования определённой руки в этих образцах. Исследователи приходят к выводу, что данные следы манипуляций на зубах свидетельствуют о стойком характере действий именно правой руки, что указывает на то, что доминирующая у современного человека праворукость уходит корнями глубоко, на много тысяч лет назад, в далёкое прошлое [17].

Заключение

Полученная информация несёт важное как теоретическое, так и практическое значение для конкретизации сведений об определённых структурах мозга, в частности его предцентральной извилине и мозжечке, при использовании лучевых методов диагностики, а в клинической практике может лечь в основу выявления тех или иных анатомических закономерностей полушарий мозга и мозжечка. Всё вышеперечисленное позволяет использовать эти результаты в дальнейших фундаментальных исследованиях и практике рентгенологов, врачей отделений компьютерной и магнитно-резонансной томографии, судмедэкспертов.