Проблема медицинской реабилитации пациентов после перенесенного инсульта является чрезвычайно актуальной. Наряду с выраженным двигательным дефицитом нарушение когнитивных функций, развивающееся более чем у 50% больных, приводит к снижению активности в повседневной жизни, делает пациентов зависимыми, оказывая негативное влияние на качество жизни. На сегодняшний день большое количество работ направлены на создание эффективных реабилитационных программ, целью которых является оптимизация реабилитационного процесса с использованием современных инновационных технологий, и одно из перспективных направлений связано с возможностью кинестетического воображения движения. Системой, которая была специально разработана для осуществления контроля за воображением движения на основе регистрации биологической активности мозга с управляющим внешним роботизированным устройством (экзоскелетом кисти), является нейроинтерфейс «мозг — компьютер» [1, 2]. В настоящее время в России и за рубежом проводятся многочисленные исследования, посвященные применению программно-аппаратных комплексов нейроинтерфейс «мозг — компьютер» + экзоскелет кисти (НМКЭ) [3, 5]. В результате завершенных экспериментальных и клинических работ по изучению влияния технологии НМКЭ отчетливо продемонстрировано значительное улучшение двигательной функции верхней конечности [5]. Не менее интересной задачей представляется изучение возможности технологии НМКЭ при тренировке воображения движения в восстановлении высших психических функций пациента. Согласно определению, само по себе воображение движения относится к так называемым когнитивно-перцептивным процессам, т. е. мысленному выполнению движения, не сопровождающегося какой-либо периферической (мышечной) активностью, что предполагает влияние на планирование и контроль выполнения движения, а также оценку когнитивных стратегий и моторных программ, интеграцию сенсорной и мнемонической информации. Поэтому использование кинестетического воображения движения представляется обоснованным для целого комплекса сложных взаимосвязанных реабилитационных задач у пациентов с инсультом, требующих одновременного решения [2, 6].

Поскольку когнитивные функции включают в себя спектр различных доменов, таких как память, внимание, исполнительные функции, речь и др., и определяют возможности адаптации к новым условиям, не ограничиваясь только психической деятельностью, то, конечно же, и движение не может выполняться без намерения, следовательно, когнитивная обработка имеет решающее значение для управления этой функцией. Таким образом, с одной стороны, моторное обучение, не может проводиться чисто механически, оно всегда в той или иной степени опирается на контроль, требуя, концентрации внимания, мышления, включения двигательной памяти, с другой стороны — механическая работа, изменение ее скорости, темпа движения, в том числе воображаемого движения, не могут не оказывать влияние на восстановление когнитивных функций, что, безусловно, используется в планировании реабилитационных мероприятий [7].

Особенность механизмов восстановительных нейроинтерфейсов «мозг — компьютер» связанная с развитием и успехами изучения биологической обратной связи, определяет возможность оказания влияния на активность различных сенсорных входов с целью оптимальной стимуляции процессов кортикальной реорганизации. В основе технологии НМКЭ лежит применение механизма биологической обратной связи по зрительному, слуховому и тактильному каналам, что дает возможность составлять комплексные программы, включающие дополнительные стимулы различной сенсорной модальности с целью повышения интенсивности работы канала, а также сочетать между собой факторы различной информационной направленности, например, физическую активность и интеллектуальную нагрузку [8]. Изучение эффективности мультимодальной стимуляции с учетом различных информационных каналов, основанной на способности клеток головного мозга к нейропластичности и улучшению межполушарных связей, дает новые возможности в нейрореабилитации пациентов с инсультом. В связи с этим актуальной задачей является разработка новых комплексных программ с использованием прогрессивных инновационных технологий.

Цель настоящего исследования — изучение влияния мультимодальной стимуляции с применением технологии НМКЭ на восстановление когнитивных функций у больных, перенесших инсульт.

В исследовании принимали участие 44 пациента (средний возраст 61,1±0,5 года), проходивших лечение в условиях неврологического отделения МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского, с диагнозом «церебральный инсульт» сроком от 2 мес до 2 лет от момента развития заболевания (0,8±0,5 года). Диагноз устанавливался на основании жалоб больного, оценки неврологического статуса, данных нейровизуализационного обследования. У 37 пациентов был диагностирован ишемический инсульт, у 7 — геморрагический. У всех пациентов наблюдался постинсультный гемипарез с выраженностью от 1 до 4 баллов по 6-балльной шкале оценки мышечной силы, преимущественно в верхней конечности.

Критерии включения пациентов в исследование: согласие на участие в исследовании; наличие постинсультных когнитивных нарушений (значения по Монреальской шкале оценки когнитивных функций (MoCA) не менее 20 баллов включительно); праворукость; двигательные нарушения вследствие церебрального инсульта; наличие функционального очага нарушения мозгового кровообращения по данным нейровизуализации. Критерии невключения: отказ пациента от участия в исследовании; когнитивный дефицит уровня деменции; клинически выраженные тревожные и депрессивные нарушения (значения по шкале HADS более 11 баллов), требующие лечения психотропными препаратами; наличие выраженных когнитивных нарушений до инсульта по данным Опросника родственника о когнитивном снижении у пожилого человека (The Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly — IQCODE); выраженная депрессия; наличие леворукости; сенсорная афазия, грубая моторная афазия (по коммуникационной шкале Гудгласса-Каплана от 3 баллов и выше); эпилепсия; наличие патологии зрения и слуха, препятствующей проведению занятий; уровень спастичности в руке более 4 баллов по шкале Ашфорта; двигательные нарушения в руке иной природы; наличие очагов головного мозга не постинсультной этиологии, по данным нейровизуалиции; беременность; наличие острых вирусных инфекций (ОРВИ, грипп); наличие лихорадки; тяжесть состояния, не позволяющая пациенту самостоятельно передвигаться.

Для оценки эффективности лечения пациентам было проведено обследование с использованием оценочных клинических шкал в динамике (до и после лечения). Были использованы: шкала запоминания слов по методике А.Р. Лурия «10 слов», шкала МоСА, тест Струпа. Скрининг перед включением в исследование осуществляли по тесту Mini-Cog [9] для исключения деменции, по IQCODE — для исключения когнитивных нарушений до инсульта.

В соответствии с целью и задачами исследования пациенты были разделены на 2 группы, сопоставимые по всем основным показателям: основную (22 пациента) и группу сравнения (22 пациента). Все пациенты получали стандартную терапию: медикаментозное лечение, занятия с логопедом, физиотерапевтические процедуры и ЛФК. Пациентам основной группы проводилась программа комплексной мультимодальной стимуляции, которая включала применение НМКЭ, когнитивные тренинги, занятия на стабилометрической платформе с биологической обратной связью по опорной реакции и вибротерапия. Пациентам группы сравнения проводились только занятия с применением НМКЭ.

При выполнении НМКЭ пациент располагался в специализированном кресле перед монитором персонального компьютера (ПК), обе кисти фиксировались в экзоскелете. На экране монитора пациенту задавались 3 ментальные команды: расслабиться, представить состояние мышц при раскрытии правой или левой кисти. Раскрытие кисти следовало после распознавания классификатора правильного выполнения ментальной задачи [7, 8], тем самым в НМКЭ была задействованы как паретичная, так и сохранная кисть. Каждая процедура работы на НМКЭ включала 3 сессии по 10 мин с перерывами на 3—5 мин, количество проводимых процедур составляло 8—10. Занятия на стабилометрической платформе с биоуправлением по опорной реакции с использованием зрительных и слуховых каналов осуществлялось в виде игровых заданий — удержание центра давления (ЦД) в центре мишени. Пациент, находясь на стабилометрической платформе перед экраном, с помощью перемещения корпуса тела относительно стоп должен был совмещать свой ЦД, демонстрируемый ему на экране в виде курсора, с мишенью и перемещать мишень, основываясь на предъявляемой задаче [10]. Когнитивные тренинги предполагали решение пациентом логических задач на счет, праксис, пространственно-конструктивное мышление, внимание. Длительность таких тренингов определялась индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от возможностей пациента, субъективной переносимости, составляя в среднем 20—30 мин. Вибротерапия проводилась с помощью специальной реабилитационной установки длительностью 10—15 мин в количестве 8—10 процедур на курс.

Для статистической обработки данных применяли программу Biostat. Для оценки статистической сопоставимости двух групп использовали критерий Манна-Уитни (p<0,05). Определение статистической значимости различий до и после лечения проводили с помощью непараметрического критерия Вилкоксона (различия между группами считались статистически значимыми при p<0,05).

В результате проведенного лечения при нейропсихологическом тестировании с использованием шкалы МоСА была выявлена положительная динамика у пациентов в обеих группах: было отмечено статистически значимое изменение в виде нарастания значения суммарного показателя оценки при сравнении с исходными данными до лечения (р=0,0002; р=0,0015 соответственно). Суммарный показатель у пациентов в основной группе увеличился, достигая нормативного значения (норма — 26 баллов и более), с 24,81±0,35 балла до лечения до 26,68±0,40 балла после лечения. У пациентов группы сравнения изменение показателя составляло до лечения 24,45±0,68 балла, после лечения— 25,64±0,67 балла; таким образом, несмотря на статистически значимую динамику, средний показатель в группе не достиг нормативных значений. При более детальном анализе результатов лечения по отдельным субшкалам теста МоСА были получены следующие результаты: у пациентов в основной группе наблюдалось статистически значимое повышение значения показателя по сравнению с исходными значениями по субшкалам «зрительно-конструктивные навыки» и «внимание» (р=0,0096; р=0,0022 соответственно). В группе сравнения у пациентов было отмечено статистически значимое повышение показателя по субшкале «память» (р=0,0117). У пациентов основной группы по этой субшкале была выявлена только тенденция изменения уровня показателя (р=0,0679), равно как и по субшкале «абстракция» (р=0,0776). Остальные показатели в обеих группах были схожими, при оценке их динамики не было выявлено статистически значимого различия до и после лечения (табл. 1).

Положительная динамика показателей нейропсихологического тестирования по тесту МоСА у пациентов основной группы была подтверждена дополнительным обследованием, включающем оценку исполнительных функций, изменение которых является характерным для пациентов, перенесших инсульт (теста Струпа). Этот тест является достаточно чувствительной диагностической методикой, которая учитывает временные характеристики выполнения задания. Основным нейропсихологическим доменом, который оценивается этим тестом, является когнитивный контроль. В результате у пациентов основной группы определялось статистически значимое повышение показателя после лечения по сравнению с исходными данными: 62,81±5,64 и 71,76±7,45 соответственно (р=0,0496). Таким образом, в основной группе наблюдалась положительная динамика в одном из важных проявлений недостаточности управляющих функций, а именно — замедлении когнитивных процессов (брадифрения).

Результаты исследовании памяти с использованием методики А.Р. Лурия «10 слов» до лечения свидетельствовали о наличии нарушения у пациентов обеих групп. В норме после первого заучивания пациент должен воспроизвести не менее 5 слов. Пациенты основной группы до лечения запоминали 4,91±0,32 слова, группы сравнения — 4,6±0,46 слова. Нарушения памяти не были связаны с тревожно-депрессивными нарушениями, что часто отмечается у пациентов с хронической ишемией головного мозга и инсультом. При обследовании пациентов с использованием госпитальной шкалы тревоги и депрессии (Hospital Anxiety and Depression Scale — HADS) были получены нормальные показатели у пациентов обеих групп до лечения, соответствующие значению менее 7 баллов, что указывало на отсутствие достоверно выраженных симптомов тревоги и депрессии (табл. 2).

Оценка динамики показателей памяти с использованием теста «10 слов» А.Р. Лурия до и после лечения показала положительное влияние мультимодальной стимуляции на процессы запоминания, хранения и воспроизведения аудиальной информации только у пациентов основной группы. Согласно результатам тестирования пациентов по методике А.Р. Лурия, было отмечено статистически значимое повышение показателя у пациентов основной группы в 6-м, 8-м и 10-м воспроизведении (р=0,0211; р=0,030; р=0,0277 соответственно). У пациентов группы сравнения статистически значимого изменения показателей выявлено не было ни в одной из попыток повторного предъявления. Динамика показателей памяти теста А.Р. Лурия «10 слов» у пациентов основной и группы сравнения представлена в табл. 3.

Таким образом, результаты настоящего исследования показали, что применение технологии НМКЭ в составе комплексной мультимодальной стимуляции оказывает положительный эффект на восстановление когнитивных функций у больных с инсультом, что проявляется в виде статистически значимого улучшения показателей процессов памяти, внимания, зрительно-конструктивных навыков.

Технология НМКЭ ранее прошла многочисленные испытания в ходе экспериментальных и клинических исследований, получила обнадеживающие результаты при ведении пациентов с нарушением функции движения верхней конечности. На сегодняшний день, как свидетельствуют данные обзоров, ожидается ее более широкое внедрение в практику, причем представляется наиболее целесообразной комбинация с различными физическими факторами и традиционно используемыми в реабилитации методиками [11]. Применению сочетанных подходов уделяется в настоящее время большое внимание как достаточно перспективному направлению, а именно — дополнению традиционных методов реабилитации технологиями биологической обратной связи и включению в программы новых роботизированных вспомогательных устройств, что направлено на повышение эффективности применяемых стандартных методов восстановительного лечения [12].

Использованная технология НМКЭ имеет ряд несомненных достоинств в реабилитационном процессе, одно из них связано с активным вовлечением пациента в лечебный процесс, что повышает мотивацию больного к достижению хорошего лечебного результата. Другое не менее важное свойство связано с используемым в основе технологии уникальным механизмом биологической обратной связи, позволяющим больному непосредственно во время лечебного сеанса контролировать свою активность, ориентируясь не только на окончательный результат выполненного действия, но и на возникающие в процессе ошибки по сравнению с ожидаемым показателем, включая дополнительный когнитивный контроль. Вопросы когнитивного обучения с использованием технологии НМКЭ являются на сегодняшний день относительно новым направлением нейрореабилитации — в литературных источниках имеются лишь ограниченные данные о применении НМКЭ при тяжелых двигательных нарушениях при боковом амиотрофическом склерозе, постинсультных афатических нарушениях, черепно-мозговой травме [13, 14]. Настоящая работа представляет предварительные результаты проводимого исследования, направленного на решение сложной задачи эффективного восстановления когнитивной дисфункции у пациентов после инсульта с использованием высокотехнологичной методики.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

3. Ang KK, Chua KS, Phua KS, Wang C, Chin ZY, Kuah CW, Low W, Guan C.A Randomized Controlled Trial of EEG-Based Motor Imagery Brain—Computer Interface Robotic Rehabilitation for Stroke. Clinical EEG and Neuroscience. 2015;46 (4):310−320.

Сведения об авторах

Котов С.В. — https://orcid.org/0000-0002-8706-7317; e-mail: kotovsv@yandex.ru

Исакова Е.В. — https://orcid.org/0000-0002-0804-1128

Слюнькова Е.В. — https://orcid.org/0000-0002-6933-5437

Автор, ответственный за переписку: Котов Сергей Викторович — e-mail: kotovsv@yandex.ru