В последние годы все больше развиваются методы немедикаментозной помощи пациентам с различными заболеваниями, что дало новый стимул разработке такого направления, как биоуправление. Анализ данных по запросу ключевого слова non-medical treatment в Medline свидетельствует, что с 2000 по 2021 г. количество работ выросло почти в 25 раз: с 6 (2000) до 153 (2019) и 140 (2020). Это можно интерпретировать как наметившуюся тенденцию популяризации безлекарственных технологий и методик, активизирующих внутренние ресурсы организма. К ним относится технология с биологической обратной связью (БОС).
Целью нашего обзора стали анализ и оценка исследований с использованием БОС в неврологической практике. В обзоре проанализированы работы, соответствующие нижеследующим критериям включения/исключения.
Критерии включения:
-
исследование выполнено с участием пациентов неврологического профиля со статистически значимой и репрезентативной выборкой;
-
в реабилитации или восстановительном лечении использованы методы на основе БОС с доказанным эффектом;
-
работы опубликованы за последние 5 лет.
Критерии исключения:
-
описание единичных клинических случаев и/или выборка малого количества пациентов;
-
методы на основе БОС не использовались или не имеют доказанной эффективности;
-
работы старше 5 лет.
ИСТОРИЯ ВОПРОСА
БОС — одно из часто исследуемых и быстро развивающихся направлений в современной медицине. Изначально являясь частью практической психофизиологии, БОС применяется теперь практически во всех областях медицины. Активное изучение метода началось в конце 50-х гг. XX века. Пионерами в разработке методов БОС в нашей стране стали ученые Института экспериментальной медицины Российской академии медицинских наук. По всему миру постоянно проводятся исследования в этом направлении, что говорит о неиссякаемой актуальности метода [1].
БОС основывается на различных каналах получения информации о пациенте в режиме реального времени. Изначально БОС формировалась как исследовательское диагностическое направление, но понимание возможностей использования ее в лечении и профилактике различных заболеваний способствовало расширению понятия. БОС разделилась на два основных направления: БОС-тренинг (применяется для повышения адаптивности, стрессоустойчивости через влияние на симпатико-парасимпатическую систему здорового человека для профилактики заболеваний) и БОС-терапию (реабилитация и восстановление организма после разных терапевтических, неврологических, психологических и других заболеваний, а также травм опорно-двигательного аппарата и черепно-мозговых травм) [2]. В нашем обзоре акцент сделан на технологии БОС-терапии.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе отмечается дифференциация понятий «биоуправление» (biofeedback) и «нейробиоуправление» (neurofeedback): первое понятие ответственно за данные с электромиографических датчиков, температурных датчиков, плетизмографию и др., а второе — за различные методики считывания информации непосредственно с головного мозга. В последние годы исследования сосредоточились на применении хорошо изученных методов оценки функционального состояния человека и нейровизуализации для БОС-терапии. Таким образом, мы можем наблюдать множество различных исследований с использованием ЭЭГ, электромиографии, МРТ, ближней инфракрасной спектроскопии, магнитоэнцефалоскопии, плетизмографии и т. д. в различных комбинациях.
Биоуправление основывается на двух механизмах — психологическом и физиологическом. Психологический механизм описан тремя концепциями влияния БОС на организм [3]:
1) классическая — отражение функциональных систем организма в режиме реального времени;
2) когнитивная — влияние мыслей, образов, представлений, мотиваций на изменение функциональных систем организма;
3) концепция инициации говорит о том, что навыки биоуправления заложены в организм изначально и требуется лишь спровоцировать их использование.
Физиологические механизмы БОС изучены в меньшей степени [4] — здесь на первый план выходит разделение биоуправления на прямое (влияние, например, на АД при гипертонической болезни сердца) и непрямое (изменение показателей физиологических систем, косвенно связанных друг с другом, например воздействие диафрагмального дыхания на уровень мышечного напряжения).
Как один из примеров интегративного влияния биоуправления на пациента и комбинированного прямого и непрямого воздействия БОС на организм можно привести работу с достаточным уровнем доказательности с объемом выборки 42 человека в первой группе и 30 в группе контроля [5]. В ней авторы указывают, что на фоне прямого воздействия на координаторную сферу с помощью стабилоплатформы с БОС корригируются координаторные нарушения, повышаются адаптация пациента к своему состоянию, мотивация к реабилитации, качество жизни, больной более активно включается в реабилитационный процесс.
Все вышеперечисленное уменьшает выраженность тревожно-депрессивного синдрома как реакции на болезнь, а по некоторым позициям БОС даже превосходит медикаментозное лечение (длительность терапии, переносимость, неинвазивность, безопасность) [6]. Поэтому возникает необходимость более тщательно изучить не только механизмы биоуправления, но и причины тех или иных изменений функциональных систем.
Для купирования психоэмоциональных нарушений пациентов обучают навыку релаксационного диафрагмального дыхания. Оно используется довольно широко и эффективно как с вовлечением системы «мозг — компьютер», так и без него.
Исследования, вошедшие в данный обзор, носят описательный характер, и мы можем узнать механизм влияния кардиоваскулярного тренинга на организм через nervus vagus, что снижает выраженность депрессии, тревоги, инсомнии и т. д. [7].
Максимально интенсивно в настоящее время развиваются методы биоуправления с попыткой локализации задействованной области мозга. Однако существуют некоторые ограничения в использовании этих методик у пациентов. Так, например, большинство исследований с применением функциональной ближней инфракрасной спектроскопии с энцефалографией выполнены на здоровой выборке как БОС-тренинг (337 здоровых участников против 20 человек с синдромом дефицита внимания и гиперактивности и 20 с инсультом). Описываются положительные результаты в формировании моторных навыков в слепом исследовании, но без уточнения количества участников [8], в двойном слепом исследовании координаторных навыков на группах с реальным воздействием БОС-терапии (10 человек) и плацебо-воздействием (10 человек) [9]; в исследовании телесных ощущений при истинной и ложной БОС также было недостаточное количество участников (36) [10].
Улучшение управляющих функций головного мозга изучалось в двойном слепом исследовании на группах по 10 человек с реальным и плацебо-воздействием [11]. Положительный эффект в виде коррекции речевых нарушений в обзоре [12] имеет достаточный уровень доказательности. Один из самых крупных систематических обзоров, объединяющий множество исследований, включает в общей сложности 441 человека (337 здоровых и 104 больных), что говорит о не самых высоких выборках, на которых строится доказательность данных методов. Но нельзя отрицать их положительное воздействие [13].
Еще одним важным направлением современной реабилитации становится механо- и робототерапия [14, 15]. Для повышения эффективности и комплаенса пациентов их комбинируют с БОС в игровой форме. Эффективность использования таких роботизированных аппаратов с БОС неоднократно подтверждена в исследованиях по реабилитации голеностопного сустава (квазиэкспериментальное исследование, уровень доказательности IIb) [16] и кисти (обзор литературы по данной теме, где часто можно встретить клинические случаи, исследования с малыми и несопоставимыми выборками и, соответственно, результатами) [17].
Эффективность применения стабилоплатформы для коррекции координаторных нарушений также подтверждена клинически на достаточном количестве пациентов в исследовании с хорошим дизайном [14, 18, 19].
Работы с использованием только электроэнцефалографических датчиков при различных заболеваниях начали проводить довольно давно, и до сих пор тема моноБОС-терапии остается актуальной. Одно из последних исследований проведено в Японии. В работе Takayuki Kodama и коллег представлен клинический случай положительного влияния ЭЭГ-тренинга на моторную зону неокортекса для повышения двигательной активности парализованных конечностей, снижения нейропатического болевого синдрома, коррекции нарушений образа тела с помощью iNems [20]. Но клинический случай — это уровень доказательности III, что говорит о необходимости повторения данного эксперимента на большем количестве человек для возможности включения описанного метода в программу реабилитации.
В последние годы с увеличением доступности таких методов, как МРТ, стали говорить о необходимости использования точной нейровизуализации в комплексе с БОС [13, 21]. Однако даже на сегодняшний день это довольно затратный метод, и некоторые исследования подтверждают взаимозаменяемость МРТ и ближней инфракрасной спектроскопии [22].
Эффективность биоуправления не ставится под сомнение исследователями. Но если проанализирвовать дизайн исследований, то в большинстве случаев мы видим малое количество человек в выборке, что на самом деле может быть причиной недостаточного понимания эффекта от БОС-терапии. Именно поэтому технологии БОС упоминаются в клинических рекомендациях по реабилитации, но находятся в графе с функциональной электростимуляцией, физио-, эрго-, механотерапией (класс доказательности 2-3), т. е. с теми методами, которые также не до конца изучены или не описаны в крупных двойных слепых рандомизированных исследованиях1.
Дизайн изученных нами работ строится на использовании различных методов оценки функциональных систем организма и нейровизуализации, но не на исследовании механизмов их действия. Пластичность мозга в данном аспекте мало изучена, и дальнейшие разработки откроют новые направления для исследований БОС-терапии. По мнению авторов, требуется дальнейшее проведение нейрофизиологических и лабораторных исследований для создания научно обоснованных методических подходов, что позволит добиться ощутимого экономического эффекта от повышения качества реабилитации, уменьшения ее сроков и будет иметь огромную социальную значимость [17].
В 2016 г. введен термин «нейропротезирование» (neuroprosthetics), обозначающий мульдисциплинарную область исследования, включающую нейронауки, компьютерные науки, психологию, биомедицинскую инженерию для замены или восстановления моторных, сенсорных, когнитивных функций, которые могут быть повреждены во время травмы или заболевания, что подразумевает восстановление здоровых функциональных систем посредством использования новых механизмов пластичности мозга, которые, однако, еще необходимо открыть и изучить [2].
При наличии множества показаний и таких положительных аспектов, как неинвазивность, немедикаментозность, эффективность, отсутствие противопоказаний при различных заболеваниях и т. д., можно отметить один из самых важных недостатков этого метода: пациент должен быть в сознании и не иметь когнтивных нарушений глубже умеренных [23]. Это обосновывается тем, что для полноценной эффективности БОС необходимы понимание происходящего на экране монитора и обучаемость пациента. В литературе имеются сведения о применении биоуправления у больных со сниженным сознанием для более быстрой активации психической деятельности и возвращения в полное сознание, но результаты спорны: воздействие аудио- и видеодорожки на пациента уже будет оказывать активизирующее влияние [24]. В данном исследовании участвовали всего 11 человек, поэтому мы не можем полностью опираться на его результаты.
Несмотря на то что когнитивные нарушения являются противопоказанием к БОС-терапии, в литературе описаны попытки использования когнитивного тренинга на основе указанной технологии. При этом имеются работы пилотного формата с малой выборкой (20 человек), но положительным результатом использования метода [25], однако обзор 2020 г. в журнале Кембриджского университета дает понять, что из-за методологических и теоретических ограничений понимания влияния биоуправления на реабилитацию когниций, результаты этих исследований достоверно оценить невозможно [26]. Цель дальнейшего развития данного направления — более глубокое понимание механизмов работы БОС. Возможно формирование алгоритма использования его как технического средства реабилитации наравне с тростями, ходунками и тд. [27].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обзор различных видов биоуправления, его механизмов и направлений развития показывает, что немедикаментозная терапия пациента с использованием только его личных ресурсов (органических, психологических, эмоционально-волевых) может привести к максимальной активизации механизмов нейропластичности, которые, к сожалению, на сегодняшний момент изучены в довольно простом формате, что, несомненно, создает определенные барьеры для дальнейшего развития. Подводя итог, можно сказать, что подавляющее большинство работ не отличается большой выборкой и находится в группе с низким уровнем доказательности. Организация двойного слепого исследования по данной тематике — одно из доминантных направлений в будущем.
Однако это совершенно не мешает использовать биоуправление для лечения пациентов и/или профилактики различных заболеваний у здорового населения. БОС-терапия зарекомендовала себя как безопасный, относительно эффективный и простой в применении метод лечения.
Поступила: 21.06.2021
Принята к публикации: 22.10.2021
________
1 Официальный сайт Союза реабилитологов России. URL: https://rehabrus.ru (дата обращения — 15.10.2021).
