МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ АДАПТАЦИИ К СЕВЕРУ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ЭЭГ-КОРРЕЛЯТОВ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ

Освоение северных регионов сопровождается трудовой миграцией населения. Однако климатический и социальный стресс, вызванный переездом в северные регионы, может служить причиной появления широкого ряда психических и психосоматических патологий, включая депрессию и тревожное расстройство. Своевременное выявление и профилактика таких нарушений нуждаются в развитии современных методов диагностики отклонений в нейрофизиологических состояниях головного мозга, вызванных стрессом. Целью статьи является обсуждение методологических проблем, связанных с применением нейрофизиологических методик диагностики стресс-индуцированных поведенческих нарушений в условиях климатической адаптации. В статье используется понятие «когнитивный контроль над поведением», которое включает способность произвольно активировать и подавлять действия, направленные на достижение жизненных целей в меняющихся условиях. Обсуждаются подходы к анализу мозговой активности, связанной с когнитивным контролем. На основе обзора литературы делаются выводы о возможности применения психогенетических методик, позволяющих оценивать риск появления психопатологии до возникновения стрессовых условий. Мы предполагаем, что методики оценки поведенческих показателей когнитивного контроля в сочетании с применением нейрофизиологических и психогенетических методов позволят разработать стратегию диагностики психосоматического состояния мигрантов и дадут возможность проводить своевременную профилактику развития заболеваний, связанных со сменой условий проживания

трудовая миграция, адаптация к климату, предрасположенность к депрессии, тревожное расстройство, профилактика заболеваний, когнитивный контроль, нейрофизиологическое тестирование, психогенетическое тестирование, стоп-сигнал парадигма

1. Добрецов, Н.Л., Похиленко, Н.П. Минеральные ресурсы Российской Арктики и проблемы их освоения в современных условиях / Н.Л. Добрецов, Н.П. Похиленко // Геология и геофизика. - 2010. - № 51(1). - С. 126-141.

2. Федеральная служба государственной статистики (2017) Экономические и социальные показатели районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей в 2000-2017 годах [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.gks.ru/bgd/regl/b18_22/Main.htm.

3. Волох, В.А., Герасимова, И.В. Управление миграционными процессами в Российской Федерации: анализ и перспективы / В.А. Волох, И.В. Герасимова // Управление. - 2019. - № 1. - С. 5-12.

4. Иваненко, Г.А. Здоровье трудовых мигрантов в России / Г.А. Иваненко // Социология медицины. - 2013. - № 2(23). - С. 48-51.

5. Кузнецова, И.Б. Здоровье мигрантов как социальная проблема / И.Б. Кузнецова, Л.М. Мухарямова, Г.Г. Вафина // Организация здравоохранения. - 2013. - № 94(3). - С. 367-372.

6. Агаджанян, Н.А. Адаптация человека к условиям Крайнего Севера: эколого-физиологические механизмы / Н.А. Агаджанян, Н.Ф. Жвавый, В. Н. Ананьев. М.: КРУК, 1998. 240 c.

7. Бржезовский, М.М. Факторы риска хронических неинфекционных заболеваний и методы их изучения / М.М. Бржезовский // Экология и здоровье детей / Под ред. М.Я. Студеникина, А.А. Ефимовой. М.: Медицина, 1998. С. 140-152.

8. Прищепов, И.А. Проблемы неинфекционной заболеваемости трудовых мигрантов и организации ее изучения / И.А. Прищепов, С.А. Мендель, О.А. Новожилова, В.В. Шкарин, Е.А. Берсенева, Д.А. Кураков, Е.А. Савостина, Р.Т. Таирова // Вестник современной клинической медицины - 2018. - № 11(4). - С. 67-72.

9. Bourque, F. Immigration, social environment and onset of psychotic disorders / F. Bourque, E. van der Ven, P. Fusar-Poli, A. Malla // Curr Pharm Des. - 2012. - № 18(4). - С. 518-526.

10. Сажина, Е.А. Психоэмоциональный стресс и дезадаптация сердечно-сосудистой системы у коренного и пришлого населения / Е.А. Сажина, В.И. Давиденко, П.В. Хаснулин // Современные проблемы стресса и патологии у жителей Ханты-Мансийского автономного округа / под ред. Хаснулина В.И., Вильгельма В.Д., Немысовой Е.А. Новосибирск, 1996. С. 40-43.

11. Frank, K., Hou, F. Source-country individualism, cultural shock, and depression among immigrants / K. Frank, F. Hou // Int J Public Health. - 2019. - № 64(4). - С. 479-486.

12. Лобова, В.А. Особенности аффективной сферы у лиц с факторами риска хронических неинфекционных заболеваний в северном регионе / В.А. Лобова // Вестник угроведения. Серия «Педагогика, психология». - 2011. - № 4(7). - С. 79-84.

13. Lim, G.Y., Wong, M.T. Migration and psychosis in acute inpatient psychiatry / G.Y. Lim, M.T. Wong // Australas Psychiatry. - 2016. - № 24(6). - С. 548-552.

14. Forte, A. Suicide risk among immigrants and ethnic minorities: A literature overview / A. Forte, F. Trobia, F. Gualtieri, D.A. Lamis, G. Cardamone, V. Giallonardo, A. Fiorillo, P. Girardi, M. Pompili // Int J Environ Res Public Health. - 2018. - № 15(7). - С. 1438.

15. Spallek, J. Suicide among immigrants in Europe - a systematic literature review / J. Spallek, A. Reeske, M. Norredam, S.S. Nielsen, J. Lehnhardt, O. Razum // Eur J Public Health. - 2015. - № 25(1). - С. 63-71.

16. Buckman, J. E. The impact of deployment length on the health and well-being of military personnel: A systematic review of the literature / J. E. Buckman, J. Sundin, T. Greene, N. T. Fear, C. Dandeker, N. Greenberg & S. Wessely // Occupational and Environmental Medicine. - 2011. - № 68. - С. 69-76.

17. Vrijkotte, S. Sustained military operations and cognitive performance / S. Vrijkotte, B. Roelands, R. Meeusen & N. Pattyn // Aerospace Medicine and Human Performance. - 2016. - № 87. - С. 718-727.

18. Martin, K. The impact of environmental stress on cognitive performance: A systematic review / K. Martin, E. McLeod, J. Périard, B. Rattray, R. Keegan and D.B. Pyne // Human Factors. - 2019. - № 61(8). - С. 1205-1246.

19. Леутин, В.П. Функциональная асимметрия мозга и адаптация / В. П. Леутин // Функциональная межполушарная асимметрия: хрестоматия. М., 2004. С.481 - 522.

20. Быков, К.М., Слоним, А.Д. Исследования сложнорефлекторной деятельности животных и человека в естественных условиях / К.М. Быков, А.Д. Слоним. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1960. 203 с.

21. Слоним, А.Д. Опыты изучения динамики физиологических функций человека в условиях Заполярья / А.Д. Слоним, Р.П. Ольнянская, С.О. Руттенбург // Опыт изучения периодических изменений физиологических функций в организме. М., 1949. С. 207-222.

22. Ильюченок, Р.Ю. Память и адаптация / Р.Ю. Ильюченок. Новосибирск: «Наука», 1979. 192 с.

23. Brazaitis, M. Two strategies for response to 14°C cold-water immersion: Is there a difference in the response of motor, cognitive, immune and stress markers? / M. Brazaitis, N. Eimantas, L. Daniuseviciute, D. Mickeviciene, R. Steponaviciute & A. Skurvydas // PLoS ONE. - 2014. - № 9(9). - е109020.

24. Kowalczyk, M. Ephedrine-caffeine mixture in wet-cold stress / M. Kowalczyk, B. Antkowiak, O. Antkowiak, M. Brytan, R. zdanowski, A. Kłos, & A. Frankiewicz-Joźko // Pharmacological Reports. - 2006. - № 58. - С. 364-372.

25. Muller, M.D. Acute cold exposure and cognitive function: Evidence for sustained impairment / M.D. Muller, J. Gunstad, M.L. Alosco, L.A. Miller, J. Updegraff, M.B. Spitznagel & E.L. Glickman // Ergonomics. - 2012. - № 55. - С. 792-798.

26. Solianik, R. Similar cold stress induces sex-specific neuroendocrine and working memory responses / R. Solianik, A. Skurvydas, D. Urboniene, N. Eimantas, L. Daniuseviciute & M. Brazaitis // Cryo Letters. - 2015. - № 36. - С. 120-127.

27. O’Brien, C. Dietary tyrosine benefits cognitive and psychomotor performance during body cooling / C. O’Brien, C. Mahoney, W.J. Tharion, I.V. Sils & J.W. Castellani // Physiology & Behavior. - 2007. - № 90. - С. 301-307.

28. Sharma, V.K. Domain specific changes in cognition at high altitude and its correlation with hyperhomocysteinemia / V.K. Sharma, S.K. Das, P. Dhar, K.B. Hota, B.B. Mahapatra, V. Vashishtha, R.B. Srivastava // PLoS ONE. - 2014. - № 9(7). - e101448.

29. Кривощеков, С.Г. Биоритмологические маркеры дизадаптации при вахтовом труде на Севере / С.Г. Кривощеков // Рос. Физиол. Журнал им. И.М. Сеченова. - 2012. - № 98(1). - С. 57-71.

30. Кривощеков, С. Г. Психофизиологические аспекты незавершеннной адаптации / С.Г. Кривощеков, В.П. Леутин, М.Г. Чухрова. Новосибирск: Изд-во СО РАМН, 1998. 100 с.

31. Леутин, В.П. Адаптационная доминанта и функциональная асимметрия мозга / В.П. Леутин // Вестник Российской АМН. М.: Медицина, 1998. С. 10-14.

32. Левин, Е.А. Мозговая осцилляторная деятельность у человека в активации и торможении моторных реакций / Е.А. Левин, А.Н. Савостьянов, Д.О. Лазаренко, Г.Г. Князев // Вестник СО РАМН. - 2007. - № 2. - С. 64-72.

33. Knyazev, G.G. Impulsivity, anxiety, and differences in evoked and induced brain oscillations / G.G. Knyazev, E.A. Levin, A.N. Savostyanov // Int J Psychophysiol. - 2008. - № 68(3). - С. 242-254.

34. Ramautar, J.R. Probability effects in the stop-signal paradigm: the insula and the significance of failed inhibition / J.R. Ramautar, H.A. Slagter, A. Kok & K.R. Ridderinkhof // Brain Research. - 2006. - № 1105. - С. 143-154.

35. Savostyanov, A.N. EEG-correlates of trait anxiety in the stop-signal paradigm / A.N. Savostyanov, A.C. Tsai, M. Liou, E.A. Levin, J.D. Lee, A.V. Yurganov, G.G. Knyazev // Neurosci Lett. - 2009. - № 449(2). - С. 112-116.

36. Tsai, A.C. Cortical surface alignment in multi-subject spatiotemporal independent EEG source imaging / A.C. Tsai, T.P. Jung, V.S.C. Chien, A.N. Savostyanov, S. Makeig // NeuroImage. - 2014. - № 87. - С. 297-310.

37. Verbruggen, F., Logan, G.D. Response inhibition in the stop-signal paradigm / F. Verbruggen, G.D. Logan // Trends in Cognitive Sciences. - 2008. - № 12. - С. 418-424.

38. Alderson, R.M. Attention deficit/hyperactivity disorder and behavioral inhibition: a meta-analytic review of the stop-signal paradigm / R.M. Alderson, M.D. Rapport, M.J. Kofler // J Abnorm Child Psychol. - 2007. - № 35. - С. 745-758.

39. Band, G.P.H. Horse-race model simulations of the stop-signal procedure / G.P.H. Band, M.W. van der Molen, G.D. Logan // Acta Psychologica. - 2003. - № 112. - С. 105-142.

40. Congdon, E. Engagement of large-scale networks is related to individual differences in inhibitory control / E. Congdon, J.A. Mumford, J.R. Cohen, A. Galvan, A.R. Aron, G. xue, E. Miller, R.A. Poldrack // NeuroImage. - 2010. - № 53(2). - С. 653-63.

41. Dimoska, A. The auditory-evoked N2 and P3 components in the stop-signal task: indices of inhibition, response conflict or error-detection? / A. Dimoska, S.J. Johnstone & R.J. Barry // Brain and Cognition. - 2006. - № 62(2). - С. 98-112.

42. Gray, J.A., McNaughton, N. The Neuropsychology of anxiety: an enquiry into the functions of the septohippocampal system (2nd edition) / J.A. Gray, N. McNaughton // UK, Oxford: Oxford University Press, 2000.

43. Карпова, А.Г. Aллельные полиморфизмы транспортера серотонина как фактор формирования когнитивного контроля над поведением у якутов / А.Г. Карпов, А.Н. Савостьянов, Д.В. Базовкина, С.С. Таможников, А.Е. Сапрыгин, Е.А. Прошина, Н.В. Борисова, Л.И. Афтанас // Якутский медицинский журнал. - 2017. - № 3 (59). - С. 21-24.

44. Miller, J.D., Lynam, D.R. Psychopathy and the five-factor model of personality: a replication and extension / J.D. Miller, D.R. Lynam // J. Pers. Assess. - 2003. - № 81(2). - С. 168-178.

45. Knyazev, G.G. Suppression mediates the effect of 5-HTTLPR by stress interaction on depression / G.G. Knyazev, D.V. Bazovkina, A.N. Savostyanov, V.S. Naumenko, V.B. Kuznetsova, E.A. Proshina // Scand J Psychol. - 2017. - № 58(5). - С. 373-378.

46. Gardini, S. Individual differences in personality traits reflect structural variance in specific brain regions / S. Gardini, C.R. Cloninger and A. Venneri // Brain Res. Bull. - 2009. - № 79(5). - С. 265-270.

47. Ebstein, R.P. The molecular genetic architecture of human personality: beyond self-report questionnaires / R.P. Ebstein // Mol. Psychiatry. - 2006. - № 11(5). - С. 427-445.

48. Cloninger, C.R. Mapping genes for human personality / C.R. Cloninger, R. Adolfsson and N.M. Svrakic // Nat. Genet. - 1996. - № 12(1). - С. 3-4.

49. Savostyanov, A.N. Association of anxiety level with polymorphic variants of serotonin transporter gene in Russians and Tuvinians / Savostyanov A.N., Naumenko V.S., Sinyakova N.A., L’vova M.N., Levin E.A., zaleshin M.S., Kavay-ool U.N., Mordvinov V.A., Kolchanov N.A., Aftanas L.I. // Russian Journal of Genetics: Applied Research. - 2015. - № 5(6). - С. 656-665.

50. Ivanov, R. Reconstruction and analysis of gene networks of human neurotransmitter systems reveal genes with contentious manifestation for anxiety, depression, and intellectual disabilities / R. Ivanov, V. zamyatin, A. Klimenko, Y. Matushkin, A. Savostyanov, A. Lashin // Genes (Basel). - 2019. - № 10(9). - С. 699.

51. Risch, N. Interaction between the serotonin transporter gene (5-HTTLPR), stressful life events, and risk of depression. A meta-analysis / N. Risch, R. Herrell, T. Lehner, K.Y. Liang, L. Eaves, J. Hoh, A. Griem, M. Kovacs, J. Ott, K.R. Merikangas // JAMA. J. Am. Med. Assoc. - 2009. - № 301. - С. 2462-2471.

52. Arango, V. Genetics of the serotonergic system in suicidal behavior / V. Arango, Y.Y. Huang, M.D. Underwood and J.J. Mann // J. Psychiatr. Res. - 2003. - № 37. - С. 375-386.

53. Lesch, K.P. Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region / K.P. Lesch, D. Bengel, A. Heils, S.z. Sabol, B.D. Greenberg, S. Petri, J. Benjamin, C.R. Muller, D.H. Hamer and Murphy D.L. // Science. - 1996. - № 274(5292). - С. 1527-1531.

54. Caspi, A. Influence of life stress on depression: moderation by a polymorphism in the 5-HTT gene / A. Caspi, K. Sugden, T.E. Moffitt, A. Taylor, I.W. Craig, H. Harrington, J. McClay, J. Mill, J. Martin, A. Braithwaite, R. Poulton // Science. - 2003. - № 301. - С. 386-389.

55. Homberg, J.R., Lesch, K.P. Looking on the bright side of serotonin transporter gene variation / J.R. Homberg, K.P. Lesch // Biol. Psychiatry. - 2011. - № 69. - С. 513-519.