Сognitive rehabilitation methods in multiple sclerosis patients

Full Text

Рассеянный склероз (РС) – хроническое демиелинизирующее заболевание, в основе которого лежит комплекс аутоиммунных, воспалительных и нейродегенеративных процессов, приводящих к множественному очаговому и диффузному поражению центральной нервной системы и как следствие – к инвалидизации пациентов со значительным снижением качества жизни [1]. В последнее время особое внимание уделяется изучению когнитивных нарушений при РС и сопутствующих им психоэмоциональных расстройств (особенно депрессии и тревоги) [2–4], а также поиску путей их коррекции и профилактики. Учитывая низкую эффективность медикаментозной терапии, одним из наиболее перспективных направлений остается когнитивная реабилитация, показывающая в ряде исследований положительные результаты.

Цель обзора – оценить изученность проблемы когнитивных нарушений у больных РС и современный арсенал методов когнитивной реабилитации. Нами проведен поиск литературы по базам данных Scopus, Web of Science, PubMed, Cochrane, OTseeker, PsycINFO, CyberLeninka, РИНЦ по следующим основным ключевым словам: «рассеянный склероз» / “multiple sclerosis”, «иммерсивная виртуальная реальность» / “immersive virtual reality”, «когнитивная реабилитация» / “cognitive rehabilitation”, «нейропсихологическая реабилитация» / “neuropsychological rehabilitation”, «когнитивные нарушения» / “cognitive impairment”. Проанализировано 74 источника литературы за период 2004–2022 гг.

Когнитивные нарушения у пациентов с рассеянным склерозом

У больных РС снижение показателей когнитивных функций наблюдается в 40–65% случаев [5–7]. Когнитивные нарушения могут выявляться даже в отсутствие какой-либо объективной неврологической симптоматики [8, 9]. Так, на стадии клинически изолированного синдрома когнитивные нарушения имеют около 34% пациентов [6]. При РС число пациентов с когнитивным дефицитом увеличивается до 50% среди больных с ремиттирующим типом течения и до 80–90% при прогрессирующих формах. Возраст также влияет на развитие и прогрессирование когнитивных расстройств: когнитивные нарушения выявляют у 90% пациентов с РС старше 65 лет [10].

По нейропсихологическому профилю когнитивные нарушения при РС преимущественно имеют подкорковый (подкорково-лобный) паттерн [3] и характеризуются расстройством внимания (устойчивость, переключение, избирательность), снижением скорости обработки информации [11–13] при сохранности корковых когнитивных функций (речь, праксис, гнозис) [14, 15], памяти (рабочей, эпизодической) [16], исполнительных (регуляторных) функций [17, 18]. При прогрессировании заболевания и нейродегенеративном процессе могут изменяться способность к обработке зрительно-пространственной информации, социальный и эмоциональный интеллект [19, 20]. В большинстве случаев первично вовлекаются скорость обработки информации и исполнительные функции, позже присоединяются дисфункции оперативной, эпизодической памяти [5] и внимания [21, 22]. Последствия когнитивных нарушений у пациентов с РС разнообразны и включают проблемы с выполнением профессиональных обязанностей, потерю работы, затруднения в бытовой и социальной сферах, лишение водительских прав, неэффективное управление финансами – все это сопряжено со значительным снижением качества жизни [23–28].

Исследования, посвященные изучению аффективных состояний у пациентов с РС, показывают высокую частоту встречаемости тревожных и депрессивных расстройств, которые могут вызывать или усугублять имеющийся когнитивный дефицит. Депрессия, регистрируемая в 30% случаев, в большей степени негативно влияет на скорость обработки информации, исполнительные функции и внимание [29, 30]. При тревоге, распространенность которой составляет 22% [29], снижаются показатели эпизодической памяти и исполнительных функций [31]. У больных РС часто наблюдается лабильность настроения, они бывают эйфоричными и предрасположены к переоценке своих когнитивных возможностей [32, 33]. Отмечено, что у 90% пациентов с РС развивается когнитивная (психическая) слабость, которая определяется уменьшением способности выполнять умственные задачи, направленные на поддержание активности когнитивных функций. В настоящее время когнитивная слабость рассматривается как наиболее чувствительный маркер дальнейшего прогрессирования когнитивного дефицита [34].

Нейропластичность у пациентов с рассеянным склерозом и когнитивная реабилитация

Несмотря на прогрессирование заболевания и нарастание инвалидизации, процессы нейропластичности у пациентов с РС не истощаются, поэтому, согласно данным недавних исследований [35–37], в отсутствие повреждения критично важного нейронального пути возможно функциональное восстановление. Следовательно, реабилитация имеет потенциал для восстановления функции центральной нервной системы дополнительно к спонтанно происходящим процессам: ремиелинизации, уменьшению воспаления, адаптивной функциональной реорганизации связей головного мозга [36, 37]. По данным функциональной магнитно-резонансной томографии было показано, что у пациентов с РС когнитивная реабилитация запускает изменения в функциональных зонах головного мозга [35]. По данным исследования [36], во время проведения когнитивно-ориентированной терапии наблюдается активация тренируемых зон головного мозга и повышение функциональной связности в состоянии покоя, что может свидетельствовать о происходящих процессах нейропластичности. Так, при выполнении заданий когнитивной реабилитации выявлено повышение активации областей мозга, отвечающих за внимание и рабочую память [36, 37]. Более того, функциональная связность увеличивалась в сети пассивного режима работы мозга (англ. default-mode network), которая согласована с эпизодической памятью, моделью психического состояния человека (теория разума / теория намерений – англ. theory of mind) и самооценкой [37–39]. Однако к полученным данным необходимо относиться с осторожностью из-за таких методологических ограничений исследований, как малый размер выборки, отсутствие контрольной группы и субъективизм в интерпретации [35].

Когнитивная нейрореабилитация

В связи с тем что когнитивные нарушения у пациентов с РС существенно влияют на качество жизни, своевременное выявление, профилактика дальнейшего прогрессирования, а также коррекция когнитивного дефицита признаны важными задачами [40]. Убедительных доказательств эффективности фармакологической терапии когнитивных нарушений пока не получено [41–44]. При этом когнитивная реабилитация представляется перспективным методом, направленным на улучшение измененных функций [45–48]. Несмотря на методологические ограничения многих исследований по эффективности когнитивной реабилитации, главными специалистами Национального общества рассеянного склероза (National Multiple Sclerosis Society) рекомендовано включать ее в план лечения пациентов с РС, имеющих когнитивные расстройства [49]. Когнитивно-ориентированная терапия представляет собой совокупность мероприятий, направленных на восстановление или компенсацию измененных когнитивных функций за счет активации процессов нейропластичности. Эффективность когнитивной реабилитации зависит от мотивации и вовлечения пациента в реабилитационный процесс, разнообразия комплекса тренировок, а также от количества выполненных тренировочных сессий. Возможно применение в когнитивной реабилитации двух стратегий, а именно восстановительной и компенсаторной (адаптивной).

Восстановительная когнитивная реабилитация заключается в многократном, систематическом повторении упражнений с использованием компьютерных технологий либо с помощью листа и ручки с целью максимального приближения когнитивных функций к предшествующему уровню. На российском рынке имеются следующие компьютеризированные программы для когнитивной реабилитации: «Нейроника» (Россия), Scientific Brain Training PRO (HAPPYneuron SAS, Франция), HASOMED RehaCom (Германия), CogniFit (США), Lumosity (США). Данные программы созданы для тренировки отдельных когнитивных функций и представляют собой набор структурированных заданий в игровом формате. Применение компьютерных технологий имеет преимущества, особенно в задачах, требующих быстрой реакции и повторения, например, для избирательной тренировки внимания [50, 51], а также для мгновенной обработки результатов с целью получения точной обратной связи.

В исследованиях для изучения эффективности когнитивной реабилитации у пациентов с РС наиболее часто используется программа RehaCom, которая имеет русскоязычную версию. Модуль для тренировки внимания показал свою эффективность по тесту Струпа в небольшом двойном слепом плацебоконтролируемом исследовании [52].

Наряду с неоспоримыми преимуществами подобные компьютерные программы не лишены недостатков:

• невозможность проецирования достигнутых результатов на повседневную жизнь;
• однотипность тренировок, в результате чего с течением времени утрачивается интерес и мотивация пациента к реабилитации;
• отсутствие воздействия на эмоциональный фон, что имеет значение при коррекции когнитивных нарушений.

Компенсаторная когнитивная реабилитация помогает пациентам преодолевать когнитивный дефицит с использованием внешних «помощников памяти» (мобильные приложения, записные книжки и др.) либо внутренних мнемонических приемов (например, визуализация). Данный подход показал свою эффективность у пациентов с РС. Один из наиболее изученных протоколов Kessler Foundation Modified Story Memory Technique, состоящий из 10 сессий, обучает больных запоминать информацию с помощью ее интеграции в мыслительные представления человека. В двойном слепом плацебоконтролируемом исследовании среди 86 пациентов с РС эта мнемоническая техника значительно улучшила показатели памяти и обучения по результатам Калифорнийского теста на вербальное обучение (California Verbal Learning Test II, CVLT-II) и Поведенческого теста памяти Ривермид (Rivermead Behavioral Memory Test, RBMT) [53]. Однако данный протокол не переведен на русский язык. Существуют другие мнемонические способы, например, прием создания и группировок зрительных образов, метод мест, кодирование информации.

Сложная обучающая среда, воспроизводимая в компьютерных играх c помощью системы виртуальной реальности, считается перспективным методом в когнитивно-ориентированной терапии [54, 55]. Получены данные об успешном ее применении у пациентов после острого нарушения мозгового кровообращения [56], черепно-мозговой травмы [57], начаты исследования при РС [58].

Иммерсивная виртуальная реальность (англ. virtual reality, VR) – воспроизведенная компьютерными средствами трехмерная модель реальности, которая создает эффект присутствия человека в ней и позволяет взаимодействовать с представленными в ней объектами, включая новые способы взаимодействия: изменение формы объекта, свободное перемещение между микро- и макроуровнями пространства, перемещение самого пространства [59]. Таким образом, иммерсивная виртуальная реальность вызывает ощущение физического присутствия в искусственной среде, в отличие от виртуальной реальности без погружения, в которой пациент воспринимает мир через экран. Для создания трехмерного пространства необходима VR-гарнитура, контроллеры, совместимые с системой виртуальной реальности, компьютерные игры, которые в реабилитации называют «серьезными играми», так как они объединяют терапевтический и игровой эффекты. В безопасной и контролируемой среде, наиболее приближенной к реальности и отвечающей запросу пациента, возможно выполнение необходимых заданий с частым повторением и доведением навыка до автоматизма без потери мотивации на протяжении реабилитационного курса. Применение виртуальной реальности упрощает задачу врача по регистрации показателей, на которые можно ориентироваться при подборе уровня сложности заданий.

В отличие от стандартных компьютерных технологий с двухмерной компьютерной графикой, виртуальная реальность с полным погружением характеризуется такими преимуществами, как возможность воспроизводить и адаптировать сценарии реальной жизни под потребности пациента (покупка продуктов в магазине, приготовление пищи, вождение, игра в баскетбол и др.), повышение мотивации к реабилитационному процессу, ускорение процессов нейропластичности за счет интенсивной стимуляции различных областей головного мозга [60–63], воздействие на эмоциональный фон [64]. Следует отметить финансовую доступность и автономность оборудования, для которого не требуется специальное помещение. Удобство метода заключается в том, что тренировки могут проводиться без руководства со стороны обученного медицинского персонала, то есть реабилитация может проводиться не только в специализированных реабилитационных центрах, но и в медицинских учреждениях любого профиля и даже в домашних условиях.

Было показано различие во влиянии типа графики (двухмерная или трехмерная) на активацию лобно-теменной сети, модулируемой дорсолатеральной префронтальной корой головного мозга [65] и участвующей в процессах внимания, оперативной памяти, а также исполнительных функциях [66]. Для выполнения заданий в иммерсивной виртуальной реальности по сравнению с виртуальной реальностью без погружения требуется больше когнитивных и сенсорных ресурсов по данным электроэнцефалографии [67].

При этом надо помнить, что высокий уровень погружения в виртуальную реальность и дисбаланс между информацией, воспринимаемой зрительными и вестибулярными рецепторами, могут приводить к возникновению VR-болезни (киберболезнь, симуляторное расстройство, или векция), симптомами которой становятся головокружение, тошнота, головная боль, астенопия, дезориентация, укачивание. В связи с этим для контроля побочных эффектов было предложено использовать специализированный Опросник симуляторных расстройств (Simulator sickness questionnaire, SSQ), разработанный Р. Кеннеди в 1993 г. [68].

Исследования применения иммерсивной виртуальной реальности в когнитивной реабилитации находятся на ранней стадии изучения, однако они уже показывают положительные результаты при инсультах, черепно-мозговых травмах, легких когнитивных нарушениях [46, 60, 61, 69–72]. В проанализированных нами исследованиях (табл. 1 и 2) когнитивные задания были представлены разными типами тренингов деятельности повседневной жизни (ADL-тренинг от англ. activities of daily living), например, приготовлением еды, совершением покупок в виртуальном магазине, выполнением утренних гигиенических процедур, а также поиском пути и навигацией, карточными играми, рыбной ловлей, тестом Струпа.

 

Таблица 1. Характеристика исследований применения иммерсивной виртуальной реальности в когнитивной реабилитации

Исследование	Количество участников, абс.	Заболевание	Используемые игры	Контрольная группа	Продолжительность реабилитации
Y.Y. Liao и соавт., 2019 [60]	34 (18 ЭГ, 16 КГ)	Легкие когнитивные нарушения	Тай-чи, приготовление еды, работа продавцом в магазине, футбол	Традиционный когнитивный тренинг	12 недель (3 раза в неделю по 60 минут, всего 36 сессий)
H. Huygelier и соавт., 2022 [61]	7 ЭГ	Инсульт	Свободная деятельность на природе: лес, озеро, сад	–	6 сессий (30–45 минут)
P.J. White и Z. Moussavi, 2016 [69]	1 ЭГ	Болезнь Альцгеймера	Задачи на нахождение объекта	–	7 недель
P. Gamito и соавт., 2011 [46]	1 ЭГ	Черепно-мозговая травма	ADL-тренинг	–	10 онлайн VR-сессий
M.N. Dahdah и соавт., 2017 [70]	15 ЭГ	Черепно-мозговая травма	VR-версия теста Струпа, проводимого в учебной комнате	–	8 сессий (30–60 минут)
S.J. Yun и соавт., 2020 [71]	11 ЭГ	Легкие когнитивные нарушения, легкая деменция	Виртуальный сбор урожая и приготовление еды	–	1 сессия (30 минут)
E. Park и соавт., 2019 [72]	21 (11 ЭГ, 10 КГ)	Легкие когнитивные нарушения	ADL-тренинг	Компьютерный когнитивный тренинг Comcog	18 сессий (3 раза в неделю по 30 минут)

ADL (англ. activities of daily living) – деятельность повседневной жизни, VR (англ. virtual reality) – виртуальная реальность, КГ – контрольная группа, ЭГ – экспериментальная группа

 

Таблица 2. Результаты исследований, перечисленных в таблице 1, в отношении влияния реабилитации с применением иммерсивной виртуальной реальности на когнитивные функции и психоэмоциональное состояние

Исследование	Внимание	Исполнительные функции	Память	Зрительно-пространственное ориентирование	Комментарий
Y.Y. Liao и соавт., 2019 [60]		+			В ЭГ и КГ наблюдались значительные улучшения исполнительных функций, двойных задач* (ходьба с одновременным выполнением моторных заданий). В ЭГ – ходьба с когнитивными задачами, лучше результаты при выполнении теста на прокладывание пути
H. Huygelier и соавт., 2022 [61]	+			+	Возможно использование при реабилитации синдрома одностороннего пространственного игнорирования (синдром неглекта, синдром игнорирования)
P.J. White и Z. Moussavi, 2016 [69]				+	Улучшение навыков ориентирования
P. Gamito и соавт., 2011 [46]	+		+		Улучшение результатов при тестировании рабочей памяти и внимания
M.N. Dahdah и соавт., 2017 [70]		+			Значительное уменьшение времени ответа при проведении теста Струпа, улучшение результатов при нейропсихологическом тестировании
S.J. Yun и соавт., 2020 [71]	+				Статистически незначимое уменьшение времени ответа при проведении теста на реакцию и скорость
E. Park и соавт., 2019 [72]			+		В ЭГ отмечено статистически значимое улучшение зрительно-пространственной памяти, однако различия между ЭГ и КГ по другим когнитивным доменам отсутствовали

ADL (англ. activities of daily living) – деятельность повседневной жизни, КГ – контрольная группа, ЭГ – экспериментальная группа

* Двойные задачи: 1) ходьба и удержание стакана воды на подносе (ходьба с одновременным выполнением моторных заданий); 2) ходьба и когнитивная задача (например, одновременный счет, а именно последовательное вычитание числа 3 из 100)

 

Заключение

Когнитивные нарушения у пациентов с РС значительно снижают качество жизни. Учитывая сохранение нейропластичности у больных РС и отсутствие эффекта от медикаментозной терапии, когнитивная реабилитация считается наиболее перспективным методом. В практике имеется достаточно методик для проведения когнитивного тренинга – от наиболее простых технически реализуемых способов с использованием листа бумаги и ручки до наиболее передовых, таких как применение иммерсивной виртуальной реальности. Однако к настоящему времени отсутствуют крупномасштабные рандомизированные плацебоконтролируемые исследования, доказывающие эффективность когнитивной реабилитации с помощью виртуальной реальности при РС. В этой связи представляется целесообразным создание исследовательских групп по разработке и внедрению современных и эффективных методов когнитивной реабилитации у этого контингента больных.

Дополнительная информация

Финансирование

Работа проведена без привлечения дополнительного финансирования со стороны третьих лиц.

Конфликт интересов

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

Е.Ю. Москвина – поиск и анализ литературы, обработка исходного материала, написание текста; Л.И. Волкова – редактирование текста, утверждение итогового варианта текста рукописи; О.В. Корякина – написание и редактирование текста, утверждение итогового варианта текста рукописи. Все авторы внесли одинаковый вклад в написание статьи. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

About the authors

Ekaterina Y. Moskvina

Ural State Medical University

Author for correspondence.
Email: moskwina.cat@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7042-1391

Assistant Professor, Chair of Nervous Diseases, Neurosurgery and Medical Genetics

Russian Federation, ul. Repina 3, Yekaterinburg, 620149

Larisa I. Volkova

Ural State Medical University

Email: vli@okb1.ru
ORCID iD: 0000-0002-2478-727X

MD, PhD, Professor, Head of Chair of Nervous Diseases, Neurosurgery and Medical Genetics

Russian Federation, ul. Repina 3, Yekaterinburg, 620149

Oksana V. Koryakina

Ural State Medical University

Email: koryakina09@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4595-1024

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Nervous Diseases, Neurosurgery and Medical Genetics

Russian Federation, ul. Repina 3, Yekaterinburg, 620149

References

Supplementary files