Афазии разной степени выраженности являются одним из наиболее частых осложнений инсульта. Они развиваются у 25—38% больных и требуют длительной реабилитации [1—3]. Учитывая ежегодное развитие в нашей стране около 500 тыс. инсультов, ожидаемая частота афазий составляет не менее 100—120 тыс. случаев в год. Утрата способности говорить и понимать обращенную речь, невозможность письма, чтения и счета приводят к затруднению контакта пациента с окружающими его людьми, осложняют личную, семейную и социальную жизнь в целом. По данным последних исследований, тяжелые формы афазии ухудшают качество жизни и приводят к развитию депрессии чаще, чем при болезни Альцгеймера или онкологических заболеваниях [4].

Реабилитация речевых нарушений является одним из наименее изученных направлений восстановительной неврологии. В то время как для восстановления движений ежегодно предлагаются новейшие механизированные системы, основанные на роботизированных технологиях, в области речевой реабилитации логопедические занятия остаются практически единственным инструментом помощи больным. Появление неинвазивных методов реабилитации, таких как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС, англ. TMS — Transcranial Magnetic Stimulation) и транскраниальная стимуляция постоянным током (ТЭС, англ. tDCS — transcranial Direct Current Stimulation) стало многообещающим в отношении модификации нейропластических процессов и повышения эффективности классических логопедических подходов. Уточнение оптимальных параметров интенсивности и длительности стимуляции, их клиническая апробация — необходимые требования для внедрения стимуляционных методов в программы лечения пациентов с афазией.

Метод ритмической ТМС (рТМС) в последние годы достаточно хорошо зарекомендовал себя как эффективный инструмент в лечении постинсультной спастичности, когнитивных и речевых нарушений. Под воздействием магнитного поля возникает деполяризация мембраны нервных клеток коры головного мозга с формированием потенциала действия и дальнейшим антеградным распространением возбуждения. Меняя параметры рТМС, можно оказывать локальное стимулирующее или ингибирующее влияние на отдельные участки коры, изменяя, таким образом, их функциональную активность и взаимодействие с другими структурами головного мозга [5].

В первых исследованиях М. Naeser и соавт. [6] с использованием рТМС выявили значительное улучшение речевых возможностей пациентов с хронической афазией под влиянием ингибиторной стимуляции частотой 1 Гц на гомолог зоны Брока в правом полушарии, что в дальнейшем было подтверждено во многих рандомизированных клинических испытаниях. В настоящее время методика pТМС применяется в крупных неврологических и реабилитационных клиниках. Однако высокая стоимость оборудования и его обслуживания, вероятность развития эпилептических приступов [7, 8] обосновывают поиск более доступных и безопасных методов нейромодуляции.

В начале 2000-х годов параллельно с изучением воздействия магнитного поля были возобновлены исследования по влиянию низкочастотного постоянного тока на нейропластичность у пациентов, перенесших инсульт [9]. Методика нейрональной стимуляции постоянным током малой мощности (до 1 мА) известна в нашей стране как транскраниальная микрополяризация (ТЭС-терапия). В конце 1970-х годов ее разработкой занимались сотрудники Физиологического отдела им. И.П. Павлова НИИ экспериментальной медицины АМН СССР (Ленинград) под руководством проф. Г.А. Вартаняна [10—12]. В ходе проведения экспериментальных работ по изучению механизмов памяти было отмечено положительное влияние малым постоянным током на различные структуры головного мозга. Установлено, что при микрополяризации происходят изменения возбудимости и импульсной активности нервных клеток не только под электродами, но и в дистанционно расположенных структурах. Результаты исследований показали связь активации структур со сдвигами мембранного потенциала клеток и распространением возбуждения по кортикофугальным и транссинаптическим связям [13]. Возбуждению нейронов предшествовали биохимические процессы с ультраструктурной перестройкой синаптических мембран. Благодаря полученным результатам были заложены теоретические основы синаптогенеза как ключевого механизма нейропластичности и обосновано использование ТЭС-терапии в нейрореабилитации.

Синаптогенез — один из механизмов нейропластичности, лежащий в основе обучения, формирования памяти, восстановления утраченных функций [14]. Создание новых синаптических контактов между клетками, а в дальнейшем сетей взаимодействующих между собой групп нейронов является неотъемлемым процессом при запоминании и хранении информации, овладевании навыками. Индукция синаптогенеза посредством усиления эффективности существующих межклеточных контактов и возникновения новых связано прежде всего с глутаматными NMDA-рецепторами, а также изменением состояния потенциал-зависимых кальциевых каналов [9, 15, 16], что обеспечивает развитие феноменов долговременной потенциации и долговременной депрессии [17].

В соответствии с результатами экспериментальных исследований слабый постоянный электрический ток является адекватным и физиологичным способом стимуляции синаптогенеза [18, 19]. При ТЭС-терапии посредством 2 электродов (анода и катода), расположенных в проекции значимых для восстановления функциональных зон, наблюдается транскраниальное воздействие на кору головного мозга, результатом которого становится изменение уровня потенциала покоя мембраны и возбудимости нейронов [20]. Анодная ТЭС вызывает долгосрочное потенцирование путем модуляции ГАМКергических и глутаматергических синапсов [21, 22], тогда как катодная ТЭС — длительное ингибирование путем снижения глутаматергической активности [23].

Среди механизмов индуцированного ТЭС синаптогенеза рассматривается влияние постоянного тока на астроциты. Данный тип глии обеспечивает многофункциональную связь между нейронами и эндотелием, являясь важным элементом основной структурно-функциональной единицы мозга — нейроваскулярной единицы [24—27]. Установлено, что при глутаматной или АТФазной нейрональной активации в астроцитах повышается концентрация Ca²⁺, что приводит к выработке вазоактивных веществ — простагландинов, оксида азота (NO) [28] и других, вазодилатации и увеличению регионарного кровотока [29, 30] в условиях возрастающей синаптической активности [24]. Вышеописанный принцип нейроваскулярного взаимодействия составляет основу метода функционального картирования головного мозга с помощью МРТ (фМРТ), который хорошо зарекомендовал себя в фундаментальных и клинических нейронауках для изучения процессов организации и перестройки функциональных систем мозга, в том числе речевой, в физиологических и патологических условиях [31, 32].

На основании проведенных в течение последних лет фМРТ-исследований установлено, что реорганизация речевой системы после перенесенного ишемического инсульта осуществляется за счет вовлечения прилежащих к зоне инфаркта мозга областей доминантного по речи полушария [33—35], а также компенсаторной активации гомологов основных речевых зон субдоминантного полушария [36—38]. На интенсивность и очередность нейропластических процессов в головном мозге, равно как и на степень восстановления речи, оказывают влияние расположение и распространенность инфаркта мозга [39, 40]. У пациентов с небольшими очагами чаще наблюдается активация периинфарктных речевых зон, при обширных инфарктах переключение идет главным образом на гомологичные области в правом полушарии [40—42]. Значение структур правого полушария в восстановлении речи остается неоднозначным. Согласно существующим представлениям, активация правосторонних гомологов может играть положительную роль в восстановлении речи, носить компенсаторный характер [38, 43] или быть неэффективной из-за сдерживающего влияния на реализацию процессов нейропластичности левополушарной сети [44]. Высказывается мнение, что вследствие уменьшения ингибирующего транскаллозального воздействия со стороны пораженного полушария происходит избыточная активация в гомологичных зонах правого полушария. Ее негативным эффектом является тормозящее влияние на околоочаговые области в левом полушарии и соответственно темпы и объем восстановления функции [42, 45—49].

Представленные механизмы межполушарного взаимодействия, уточненные с помощью функциональной МРТ, явились обоснованием возможности модуляции нейропластических процессов с помощью технологий неинвазивной стимуляции мозга, в частности электростимуляции постоянным током.

Несмотря на многочисленные исследования с применением ТЭС-терапии в процессе реабилитации постинсультных речевых нарушений [50], универсальный протокол стимуляции до сих пор не разработан. Остаются открытыми вопросы выбора оптимальной зоны, сроков, интенсивности и длительности электрического воздействия.

Протокол стимуляции. В отличие от ТМС во время терапии постоянным током возможно применение стимулирующих протоколов в проекции основных речевых зон. Это доступно из-за использования тока низкой интенсивности (до 2 мА), что уменьшает вероятность появления эпилептиформной активности и развития судорожных приступов. Метаанализы последних лет, суммирующие результаты 19 исследований восстановления речи с помощью ТЭС, показали, что в зависимости от ведущего речевого дефекта (моторного или сенсорного) предпочтение отдается анодной стимуляции в проекции основных речевых зон Брока или Вернике соответственно [51—55]. Воздействие на периинфарктные зоны — височно-теменную [55], дорсолатеральную префронтальную кору [56], способствует улучшению понимания и беглости речи. Использование анодной стимуляции правой половины мозжечка ассоциировано с улучшением написания слов [57], тогда как катодное ингибирование той же зоны — с улучшением генерации глаголов [58].

Зоны стимуляции. Выбор зон стимуляции может осуществляться с опорой на: 1) данные фМРТ с использованием речевой парадигмы для выявления паттерна реорганизации речевой системы и зоны предполагаемого воздействия [59]; 2) локализацию моторных артикуляционных и речевых зон, найденных с помощью навигационной ТМС [49]. Однако большинство исследователей используют в качестве ориентира для расположения анода международную систему монтажа электродов при ЭЭГ — 10—20 (например, зоне Брока соответствует точка F5, зоне Вернике — CP5), при этом возвратный/референсный электрод в большинстве протоколов устанавливается на контралатеральную орбито-фронтальную область. В случае двусторонней стимуляции анод и катод устанавливают в проекции речевых зон и их гомологов [60].

Параметры стимуляции. Рекомендованная длительность одного сеанса стимуляции составляет от 10 до 30 мин, в среднем 20 мин. Эффективная интенсивность постоянного тока может варьировать от 1 до 2 мА, ее подбирают индивидуально, ориентируясь на ощущения пациента. В течение курса параметры могут постепенно увеличиваться при каждой последующей процедуре. Воздействие интенсивностью 1—1,5 мА практически не ощутимо пациентом. В диапазоне тока от 1,5 до 2 мА возможно некоторое покалывание или жжение под электродом.

Многие исследователи указывают на дозозависимый эффект транскраниальной стимуляции. Рекомендуется проведение ежедневных сеансов на протяжении не менее 10—15 дней [61]. Наиболее эффективна комбинация ТЭС-терапии с логопедическими занятиями, направленными на восстановление ведущего речевого дефекта во время или сразу после сеанса [5].

В большинстве исследований эксперты рекомендуют использовать методику стимуляции постоянным током в сроки от 3 до 12 мес после перенесенного инсульта [62]. При применении ТЭС-терапии у пациентов в острой или подострой стадии инсульта не выявлено достоверного улучшения речевой функции по сравнению с пациентами, которым стимуляция была начата в более поздние сроки [63]. Высказано предположение, что в раннем постинфарктном периоде анодная стимуляция является дополнительным стрессом, оказывающим отрицательное влияние на репаративные процессы и механизмы нейропластичности, снижающим позитивный эффект стимуляции [64]. Результаты недавнего исследования K. Spielmann и соавт. [62], основанные на проведении анодной стимуляции левой нижней лобной извилины у пациентов в период от 3 нед до 3 мес после ишемического инсульта с оценкой эффективности восстановления речи по Бостонскому тесту, показали отсутствие улучшения речи по сравнению с группой плацебо, что согласуется с полученными ранее данными [64]. В то же время D. You и соавт. [65] установлено, что катодное ингибирование гомолога зоны Вернике в период 16—38 дней после острого нарушения мозгового кровообращения влияет на улучшение понимания речи.

Учитывая отсутствие общепринятых стандартов проведения ТЭС, особое значение при оценке ее эффективности приобретает стандартизированная оценка речевого статуса до и после проведения лечебных процедур. За рубежом, кроме ранее упоминаемого Бостонского теста, используются шкалы речевых нарушений Boston Diagnostic Aphasia Examination (BDAE), Aachen Aphasia Test (AAT), Western Aphasia Battery (WAB) или диагностические задания, например называние картинок [50]. В России общепризнанной среди логопедов и неврологов является методика А.Р. Лурия в модификации Л.С. Цветковой [66], которая позволяет провести качественную и количественную оценку основных параметров речевой функции.

Проведенные исследования показали возможность включения методов неинвазивной стимуляции мозга в программу реабилитации больных с постинсультной афазией. Обоснованием для их использования являются данные о влиянии неинвазивной стимуляции мозга на синаптогенез и нейрональную сетевую перестройку. Использование ТЭС, вероятно, более перспективно для клинической практики из-за доступности и безопасности метода. Однако необходимы рандомизированные контролируемые исследования для уточнения оптимальных параметров стимуляции со стандартизированной оценкой эффективности проводимого лечения и использования метода в качестве адьювантного с целью повышения эффективности занятий с афазиологом. Представляется целесообразным использование фМРТ с релевантными тестами на разные виды афазий для определения прогностических нейрональных коррелятов эффективности нейромодуляции и выбора зон стимуляции мозга.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Белопасова А.В. — https://orcid.org/0000-0003-3124-2443; e-mail: mastusha@yandex.ru

Добрынина Л.А. — https://orcid.org/ 0000-0003-3124-2443; e-mail: dobrynina@neurology.ru

Кадыков А.С. — https://orcid.org/ 0000-0001-7491-7215; e-mail: kadykov@neurology.ru

Бердникович Е.С. — https://orcid.org/ 0000-0002-7608-2255; e-mail:berdnicovitch@neurology.ru.

Бергельсон Т.М. — https://orcid.org/0000-0002-6085-2964; e-mail: tanyabergelson@gmail.com

Цыпуштанова М.М. — https://orcid.org/0000-0002-4231-3895; e-mail: tzipushtanova@mail.ru

Автор, ответственный за переписку: Белопасова Анастасия Владимировна — e-mail: mastusha@yandex.ru