Архив / Том 30 №2 / РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕНСОРНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПРИ ПОМОЩИ ФОКУСИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКА

Представлен обзор психофизических и нейрофизиологических исследований с применением фокусированного ультразвука разных видов чувствительности – тактильной, температурной, вибрационной, слуховой, болевой. Обзор основан преимущественно на работах, в которых автор принимал непосредственное участие. Показан вклад этих работ в развитие фундаментальных представлений о периферических и центральных механизмах анализа сенсорной информации. Обсуждаются перспективы практического применения фокусированного ультразвука для решения клинико-диагностических задач, связанных с нарушением чувствительности разных видов, и слухопротезирования.

Ключевые слова: фокусированный ультразвук, сенсорные системы, вызванные потенциалы мозга, к-комплексы, нистагмоидные движения глаз, реабилитация при ограничении природных возможностей

Цитирование для раздела "Список литературы": Цирульников Е. М. Результаты и перспективы исследования сенсорного восприятия при помощи фокусированного ультразвука. Сенсорные системы. 2016. Т. 30. № 2. С. 101-121.

Цитирование для раздела "References": Tsirulnikov E. M. Rezultaty i perspektivy issledovaniya sensornogo vospriyatiya pri pomoshchi fokusirovannogo ultrazvuka [Results and future trends of sensory perception researches with the use of focused ultrasound]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2016. V. 30(2). P. 101-121 (in Russian).

Список литературы:

Альтман Я.А. Временные эффекты восприятия и адаптация / Слуховая система. Наука. 1990. С. 101–107
Андреева И.Г., Вартанян И.А., Цирульников Е.М. Суммационные свойства соматосенсорной системы, обнаруживаемые при изучении тактильных ощущений, вызванных электрическим током и фокусированным ультразвуком // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1991. Т. 27. No 1. С. 70–74
Арапова А.А., Бавли А.Н., Кристостурьян С.Г., Цирульников Е.М. Исследование звуками разной длительности здоровых людей и больных с поражениями улитки и слухового нерва // Вестник оторинолар. 1972. N 3. С. 24–28
Ашкинази И.Я., Ишинова В.А., Цирульников Е.М. Болевая чувствительность кожи при хроническом психоэмоциональном стрессе у человека // Нейрофизиология. 1992. Т. 24. No 5. С. 535–542
Броун Г.Р., Гаврилов Л.Р., Жадан Г.Г., Ильинский О.Б., Цирульников Е.М. Действие фокусированного ультразвука на электрорецепторную систему скатов и на некоторые ткани рыб и амфибий // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1980. Т. 16. No 4. С. 352–357
Вартанян И.А., Ратникова Г.И., Цирульников Е.М. Морфофизиологические показатели влияния фокусированного ультразвука на структуры головного мозга лягушки // Нейрофизиология. 1980 а. Т. 12. No 1. С. 104–105
Вартанян И.А., Ратникова Г.И., Цирульников Е.М Функциональное и деструктивное действие фокусированного ультразвука на мозг животного // Физиол. журн. СССР . 1980 б. Т. 66. No 6. С. 802– 809
Вартанян И.А., Гаврилов Л.Р., Жарская В.Д., Ратникова Г.И., Цирульников Е.М. Стимулирующее действие фокусированного ультразвука на волокна слухового нерва лягушки Rana temporaria // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1981 а. Т. 17. No 5. С. 512– 577
Вартанян И.А., Цирульников Е.М., Злотникова Л.А Действие фокусированного ультразвука на разрушенный слуховой лабиринт травяной лягушки // Физиол. журн. 1981 б. Т. 67. No 11. С. 1731–1733
Вартанян И.А., Ратникова Г.И., Цирульников Е.М., Шмигидина Г.Н. Структурно-функциональное обоснование режимов активирующего воздействия фокусированного ультразвука на рецепторы ушного лабиринта // Доклады АН СССР. 1984. Т. 276
Вартанян И.А., Цирульников Е.М. Коснуться невидимого, услышать неслышимое: действие фокусированного ультразвука на органы чувств и мозг. Л.: Наука, 1985 а. 143 с.
Вартанян И.А., Цирульников Е.М. Слуховое восприятие фокусированного ультразвука (морфофункциональные, электрофизиологические, психофизические и клинико-физиологические аспекты) // Физиология человека . 1985 б. Т. 11. No 3 . С. 386–394
Вартанян И.А., Гаврилов Л.Р., Светлогорская И.Д., Цирульников Е.М., Хачунц А.С., Айрапетян Н.А. Влияние длительности импульсов фокусированного ультразвука на кожную чувствительность // Сенсорные системы. 1990. Т. 4. No 1. С. 52–59
Вартанян И.А., Константинова Н.Н., Литвинова М.Ф., Цирульников Е.М. Пренатальная аудиометрия и оценка функционального состояния плода // Сенсорные системы. 1996. Т. 1. No 3. С. 41–47
Гаврилов Л.Р. Применение фокусированного ультразвука высокой интенсивности для локального воздействия на ткани организма // Акуст. журн. 1971. Т. 17. No 3. С. 337–355
Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Ильинский О.Б., Сиротюк М.Г., Цирульников Е.М., Цукерман В.А. Изучение кожной чувствительности с помощью фокусированного ультразвука // Физиол. журн. 1972 .Т. 58. No 9. С. 1326–137
Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Ильинский О.Б., Попова Л.А., Сиротюк М.Г., Цирульников Е.М. Возбуждение периферических нервных структур человека с помощью фокусированного ультразвука // Акуст. журн. 1973. Т. 19. No 4. С. 519–523
Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е. Применение фокусированного ультразвука для возбуждения рецепторов органа слуха // Акуст. журн. 1975 а. Т. 21. No 5. С. 706–709
Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е. Реакции слуховых центров среднего мозга лягушки при раздражении лабиринта фокусированным ультразвуком // Физиол. журн. 1975 б. Т. 61. No 2. С. 213– 221
Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Ильинский О.Б., Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е. Рецепция и фокусированный ультразвук. Л.: Изд-во Наука, 1976. 71 с.
Гаврилов Л.Р., Пудов В.И., Розенблюм А.С., Цирульников Е.М., Чепкунов А.В., Щеканов Е.Е. О применении фокусированного ультразвука для введения в ушной лабиринт человека слуховой информации // Акуст. журн. 1977. Т. 23. No 4. С. 557– 560
Гаврилов Р.Р., Ковалёв В.А., Цирульников Е.М. Использование фокусированного ультразвука для раздражения центральных нервных структур беспозвоночных животных // Акуст. журн. 1978. Т. 24. No 3. С. 418– 419
Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Пудов В.И., Розенблюм А.С.., Цирульников Е.М. Слух у человека при действии ультразвука мегагерцового диапазона на ушной лабиринт // Акуст. журн. 1980. Т. 26. No 4. С. 528–532
Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М. Фокусированный ультразвук в физиологии и медицине. Л.: Наука, 1980. 179 с.
Гаврилов Л.Р., Гершуни Г.В., Пудов В.И., Розенблюм А.С., Цирульников Е.М. Использование фокусированного ультразвука мегагерцевого диапазона в отологии // Вестник оторинолар. 1983. No 2. С. 3–8
Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М. Ультразвуковая стимуляция нервных структур человека: прошлое и будущее / Сб. тр. науч. конф. “Сессия научного совета РАН по акустике и 24 сессия Российского акустического общества”. 2011. Т. 3. С. 81–87
Гаврилов Л.Р., Цирульников Е.М. Фокусированный ультразвук как средство введения человеку сенсорной информации (обзор). Акуст. журн. 2012. Т. 58. No 1. С. 3–27
Гаврилов Л.Р. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности в медицине. М.: Фазис, 2013. 656 с.
Гершуни Г.В. Временные характеристики сигнала и их выделение / Физиология сенсорных систем. Ч. 2: Наука, 1972. С. 294–299
Гершуни Г.В., Цирульников Е.М., Гаврилов Л.Р., Пудов В.И., Розенблюм А.С. Особенности действия фокусированного ультразвука в мегагерцовом диапазоне на структуры ушного лабиринта при возникновении слуховых ощущений // Доклады АН СССР. 1980. Т. 251. No 3. С. 763–766
Гершуни Г.В., Цирульников Е.М., Гаврилов Л.Р., Пудов В.И., Розенблюм А.С. Способность слуховой оценки интервалов времени, определяемая с помощью ультразвука мегагерцевого диапазона // Доклады АН СССР. 1981а. Т. 260. No 5. С. 1275– 1277
Гершуни Г.В., Цирульников Е.М. Исследование сенсорных систем с помощью фокусированного ультразвука // Физиология человека. 1981б. Т. 7. No 3. С. 420– 425
Гершуни Г.В., Цирульников Е.М. Фокусированный ультразвук – искусственный раздражитель поверхностных и глубинных нервных структур организма / Физиологические науки – медицине. Л.: Наука, 1983. С. 38–45
Годованик О.О., Гаврилов Л.Р., Ильинский О.Б., Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е., Ерёменко Л.И., Карлик Е.А., Лесникова Л.А., Погодин А.И. О применении фокусированного ультразвука в исследовании тактильной чувствительности у неврологических больных // Журн. неврол. и психиатр. 1978. Т. 78. No 8. С. 1189–1192
Енин Л.Д., Цирульников Е.М. Особенности функционирования кожных афферентов в условиях локального изменения температуры кожи // Сенсорные системы. 1998. Т. 12. No 2. С. 176–181
Енин Л.Д., Цирульников Е.М., Потехина И.Л. Функциональные характеристики рецепторных структур кожи животных и человека // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1989. Т. 25. No 3. С. 412–414
Енин Л.Д., Цирульников Е.М., Потехина И.Л. Температурная рецепция как специализированная разновидность механорецепции // Сенсорные системы. 1993. Т. 7. No 1. С. 9–12
Енин Л.Д., Цирульников Е.М., Потехина И.Л., Гаврилов Л.Р. Температурная зависимость рецепторных структур и температурная рецепция // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1992. Т. 28. No 3. С. 353– 358
Зевеке А.В. О теории кожной чувствительности // Сенсорные системы. 2004. Т. 18. No 1. С. 21–30
Ильинский О.Б. Вибрационная чувствительность у человека / Физиология сенсорных систем, часть 3. Физиология механорецепторов. Л.: Наука, 1975. С. 123–130
Ишинова В.А., Вартанян И.А., Цирульников Е.М. Тактильная чувствительность при болях различного происхождения // Сенсорные системы. 2011. Т. 2. No 2. С. 174–176
Ишинова В.А., Цирульников Е.М., Ананьев В.А., Тимофеева А.А. Тактильная чувствительность и психотерапевтическое лечение // Сенсорные системы. 2007. Т. 2. No 2. С. 125–129
Кравченко Т.И., Гарцуева Т.А., Цирульников Е.М. Совершенствование тактильной чувствительности у обучающихся остеопатии // Остеопатия. Информационный бюллетень. 2004. No 7. С. 40–45
Озирская Е.В., Туманова Н.Л., Полякова Л.А., Цирульников Е.М. Применение фокусированного ультразвука в эксперименте по изучению развития нервной ткани головного мозга в эмбриогенезе кур // Доклады АН СССР. 1985. Т. 284. No 4. С. 979–982
Пименко Г.А., Шатилов М.С. Применение фокусированного амплитудно-модулированного ультразвука для диагностики болезни Меньера / Топическя
Пудов В.И., Цирульников Е.М., Шатилов М.С. Прогнозирование результатов консервативного лечения сенсоневральной тугоухости с помощью фокусированного ультразвука / XV cъезд оториноларингологов России. Т. 1. Санкт-Петербург, 1995. С. 289–293
Розенблюм А.С., Цирульников Е.М., Шатилов М.С., Вильчевский Н.О. Слуховая адаптация в ответ на звуковую и ультразвуковую стимуляцию / Исследования морфофункциональных адаптаций. Межвуз. сб. Вып. 28. Изд-во ЛГУ, 1989. С. 111–123
Сенсорное восприятие (опыт исследования с помо- щью фокусированного ультразвука). Л.: Наука, 1985. 189 с
Туманова Н.Л., Озирская Е.В., Полякова Л.А., Цирульников Е.М. Развитие связей в текто-таламо-телэнцефальной зрительной системе мозга 13-суточных куриных эмбрионов // Журн. эволюц. биохимии и физиол. 1989. No 1. С. 119–122
Цирульников Е.М., Щеканов Е.Е. О специализированном аппарате температурной рецепции // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1975. Т. 11. No 5. С. 479–486
Цирульников Е.М. О некоторых вопросах температурной рецепции // Сенсорные системы. Морфологические и поведенческие аспекты. 1987. С. 104–124
Цирульников Е.М., Пудов В.И. Об ощущении вибрации // Физиол. человека. 1980. Т. 6. No 3. С. 459–46
Цирульников Е.М., Гаврилов Л.Р., Годованник О.О., Ельчанинова О.А., Кузнецова Т.В., Алейникова С.В. Определение тактильных порогов у человека с помощью фокусированного ультразвука и морфологическая специфичность тактильной рецепции // Физиология человека. 1982. Т. 8. No 4. С. 542–546
Цирульников Е.М., Ковалёв В.А. Избирательность стимулирующего действия фокусированного ультразвука на нейроны моллюсков Helix vulgaris и Limnaea stagnalis // Журн. эволюц. биохимии и физиол. 1983. Т. 19. No 2. С. 155–160
Цирульников Е.М. Соматосенсорное и слуховое восприятие по данным исследования с помощью фокусированного ультразвука // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1985. Т. 21. No 6. С. 591–596
Цирульников Е.М., Гургенидзе А.Г., Вартанян И.А. Чувствительность подкожных мягких тканей руки, связанная с болью // Физиология человека. 1985 а. Т. 12. No 2. С. 310–315
Цирульников Е.М., Гургенидзе А.Г., Вартанян И.А., Данелия И.В., Шубаев В.А. Кожная и глубинная тактильная чувствительность человека при локальном воздействии ультразвука // Физиология человека. 1985 б. Т. 11. No 2. С. 241–246
Цирульников Е.М., Гаврилов Л.Р., Васильева Н.Н., Шатилов М.С. Кожная рецепция руки, связанная с болью // Физиология человека. 1985 в. Т. 11. No 6. С. 997–1000
Цирульников Е.М., Гургенидзе А.Г, Вартанян И.А., Гаврилов Л.Р. Особенности тактильной и болевой чувствительности в точках акупунктуры // Физиология человека. 1986. Т. 12. No 3. С. 414–419
Цирульников Е.М., Кудинов В.А., Монахов К.Н., Разнатовский И.М. Тактильная чувствительность при заболеваниях кожи различного генеза // Вест. дерматол. и венерол. 1988. No 12. С. 11–14
Цирульников Е.М., Гургенидзе А.Г. Постстимульная кожная боль // Журн. эволюц. биохимии и физиол. 1990. Т. 26. No 2. С. 267–272
Цирульников Е.М., Вартанян И.А., Щербакова И.Ю., Воинова Л.Е.., Соколов К.Н. Тактильная чувствительность как часть кинестетической системы (сравнительный клинико-физиологический подход) // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1990. Т. 26. No 6. С. 795–800
Цирульников Е.М., Енин Л.Д., Потехина И.Л. Фокусированный ультразвук в исследовании соматической рецепции // Нейрофизиология. 1992. Т. 24. No 5. С. 529–534
Цирульников Е.М. Новые представления о психофизической классификации соматической чувствительности // Сенсорные системы. 1992. Т. 6. No 4. С. 75– 78
Цирульников Е.М. Физиологические и клинические подходы в изучении механорецепции // Сенсорные системы. 1993. Т. 7. No 3. С. 62–74
Цирульников Е.М., Гургенидзе А.Г., Максимова Т.А. Чувствительность аурикулярных произвольно взятых и акупунктурных точек у здоровых людей // Сенсорные системы. 1995. Т. 9. No 2. С. 94–98
Цирульников Е.М. Мономодальные ощущения кожной боли, полученные с помощью фокусированного ультразвука и лазерного излучения // Ученые записки СПб ГМУ им. акад. И.П. Павлова. 1999. Т. 6. No 1. С. 68–71
Цирульников Е.М., Гаврилов Л.Р., Дэвис И. аб И. О различных ощущениях кожной боли // Сенсорные системы. 2000. Т. 14. No 3. С. 234–241
Цирульников Е.М., Титков Е.С., Оганесян Г.А., Смирнова А.И., Маркович А.М. Электрические ответы с постоянной латентностью, полученные при регистрации электроэнцефалограммы, связанные с тактильными, слуховыми ощущениями и болью // Сенсорные системы. 2007. Т. 21. No 4. С. 299– 308
Цирульников Е.М. Движения глаз и К-комплексы – неотъемлемые составляющие когнитивного процесса / Тез. докл. четвёртой межд. конф. по когнитивной науке. Томск, 2010. Т. 2. С. 567–568
Цирульников Е.М., Ванчакова Н.П., Шестакова Н.Н., Белинская Д.А., Вартанян И.А., Смирнов А.В., Вацкель Е.А., Красильникова Н.В. Тактильная чувствительность и постстимульная пороговая боль у больных, получающих гемодиализ при и без психотерапевтической коррекции // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. No 2. С. 183–187
Цирульников Е.М., Титков Е.С., Шестакова Н.Н., Белинская Д.А., Смирнова А.И., Оганесян Г.А., Ванчакова Н.П., Вацкель Е.А. Электрические ответы мозга и глазных яблок на стимулы фокусированного ультразвука, вызывающего тактильные ощущения, кожную и суставную боль в норме и при лечении гемодиализом // Сенсорные системы. 2015. Т. 29. No 3. С. 265–270
Шатилов М.С. Пути проведения раздражающего стимула к рецепторному аппарату при инициации слуховых ощущений с помощью амплитудно-модулированного фокусированного ультразвука // Журн. эволюц. биохим. физиол. 1990. Т. 26. No 6. С. 787– 794
Шатилов М.С. Изменение слуховой чувствительности под влиянием фокусированного ультразвука // Сенсорные системы. 1993. Т. 7. No 1. С. 40–44
Blix M. Experimentelle beitrage zur losung der frage uber die specifische energie der hautnerven // Ztshr. Biol. 1885. Bd. 21. S. 145–160.
Bystritsky A., Korb A.S., Douglas P.K., Cohen M.S., Melega W.P., Mulgaonkar A.P., Desalles A., Min B.K., Yoo S.S. A review of low-intensity focused ultrasound pulsation // Brain Stimulation. 2011. V. 4. N 3. P. 125– 136.
Davies I ab I., Gavrilov L.R., Tsirulnikov E.M. Application of focused ultrasound for research on pain // Pain. 1996. V. 67. P. 17–27.
Davis H., Davis P.A., Loomis A.L., Harvey E.N., Hobart G. Electrical reactions of the hunan brain to auditory stimulation during sleep // J. Neurophysiol. 1939. V. 11. N 6. P. 500–514.
Davis P.А. Effects of acoustic stimuli on the waking human brain // J. Neurophysiol. 1939. V. 11. N 6. P. 494–499.
Dickey T.C., Tych R., Kliot M., Loeser J. D., Pederson K., Mourad P.D. Intense focused ultrasound can reliably induce sensations in human test subjects in a manner correlated with the density of their mechanoreceptors // Ultrasound Med. Biol. 2012. V. 38. N 1. P. 85–90.
Frey M. von. Beitrage zur sinnesphysiologie der haut. III. Ber. Verhandl. Geselsch. Wissensh. Math. Phys., Leipzig, 1895. Bd. 47. S.166–184.
Gavrilov L.R., Gersuni G.V., Ilyinsky O.B., Sirotyuk M.G., Tsirulnikov E.M., Shchekanov E.E. The effect of focused ultrasound on the skin and deep nerve structures of man and animal / Prog. Brain Research. 1976. V. 43. P. 279–292.
Gavrilov L.R., Gersuni G.V., Ilyinsky O.B., Tsirulnikov E.M., Shchekanov E.E. A study of reception with the use of focused ultrasound. I Effects on the skin and deep receptor structures in man // Brain Res. 1977 a. V. 135. P. 265–277.
Gavrilov L.R., Gersuni G.V., Ilyinsky O.B., Tsirulnikov E.M., Shchekanov E.E. A study of reception with the use of focused ultrasound. II Effects on the animal receptor structures // Brain Research. 1977 b. V. 135. P. 279–285.
Gavrilov L.R., Tsirulnikov E.M., Davies I ab I. Application of focused ultrasound for the stimulation of neural structures // Ultrasound in Med. Biol. 1996 . V. 22. N 2. P. 179–192.
Gavrilov L.R. Use of focused ultrasound for stimulation of various nerve structures. Nova Science Publ., New York, 2014. 172 p.
Hameroff S., Trakas M., Diffield C., Annabi E., Gerace B.M., Boyle P., Lucas A., Quinlan A., Buadu A., Badal J.J. Transcranial ultrasound (TUS) effects on mental states: A Pilot Study // Brain Stimulation. 2013. V. 6. Issue 3. P. 409–415.
Iggo A. Cutaneous and subcutaneous sense organs // Brit. Med. Bull. 1977. V. 33. N 2. P. 197–205.
Lee W., Kim H., Jung Y., Song I.-U., Chung Y.N., Yoo S.-S. Image-Guided transcranial focused ultrasound stimulates human primary somatosensory cortex // Sci. Rep. 2015. 5. 8743; DOI:10.1038/srep08743.
Legon W., Rowlands A., Opitz A., Sato T.F., Tyler W.J. Pulsed ultrasound differentially stimulates somatosensory circuits in humans as indicated by EEG and fMRI // PLoS ONE. 2012. 7(12): e51177. doi:10.1371/ journal.pone.0051177.
Sarvazyan A.P., Rudenko O.V., Swanson S.D.E., Fowlkes J.B., Emelianov S.Y. Shear wave elasticity imaging: a new ultrasound technology of medical diagnostics // Ultrasound in Med. Biol. 1998. V. 24. N 9. P. 1419– 1435.
Tsirulnikov E.M, Shchekanov E.E. Temperature sensations among other sensations to the stimuli of focused ultrasound. The comparison with the temperature sensations by mechanical stimuli / Sensory functions of the skin (Werner – Gren V. 27) / Ed. By Y. Zotterrman. Pergamon Press Oxford, New York. 1976. P. 399–411.
Tsirulnikov E.M., Vartanyan I.A., Gersuni G.V., Rosenblyum A.S., Pudov V.I., Gavrilov L.R. Use of amplitude – modulated ultrasound for diagnosis of hearing disorders // Ultrasound in Med. Biol. 1988. V. 14. N 4. P. 277–285.
Tsirulnikov E., Titkov E., Smirnova A., Oganesyan G. PH 297 Eyes nystagmoid movements and some sensations including near-threshold skin and joint pain // 14th World congress on pain, Milan, Official Congress Programm. 2012. P. 74–77.
Tsirulnikov E., Titkov E., Shestakova N., Smirnova A., Belinskaya D., Vanchakova N., Vatskel E. Polygraphy in comparative evaluation of poststimulus pain and other sensations in healthy subjects and patients under hemodialysis // 7th World Congress World Institute of Pain, WIP. Abstract Book, Maastricht. The Netherlands, May 7–10. 2014. www.kenes.com/wip2014. WIP 0210. P. 80.

Том 30 №2

Содержание

РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕНСОРНОГО ВОСПРИЯТИЯ ПРИ ПОМОЩИ ФОКУСИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКА

© 2016 г. Е. М. Цирульников

Список литературы: