Новые предложения по сенсорной стимуляции для лечения хронических расстройств сознания

Нейропсихолог Лидия Гарсия Перес объясняет новые подходы к сенсорной стимуляции при расстройствах сознания.

Программы сенсорной стимуляции имеют долгую историю применения в нейрореабилитации и являются одним из наиболее широко используемых терапевтических подходов при лечении общих расстройств сознания после тяжелого повреждения головного мозга[1].

Их идея основана на том, что обогащённая среда стимулирует нейрональную пластичность и, следовательно, способствует восстановлению таких пациентов[2, 1]. Однако различные недавние систематические обзоры[3, 4, 5, 6], включая опубликованный Кокрановским сотрудничеством[3], приходят к выводу, что пока отсутствуют достоверные доказательства, подтверждающие или оценивающие эффективность сенсорной стимуляции у пациентов с общими расстройствами сознания (кома, вегетативное состояние или состояние бодрствования без ответа, минимальное сознание).

С другой стороны, в последние годы произошли значительные успехи в изучении мозга в целом и расстройств сознания в частности, появились новые парадигмы и теоретические концепции, что делает необходимым оценить, остаются ли основные характеристики метода сенсорной стимуляции адекватными с учётом современных знаний.

Недавно журнал Frontiers in Human Neuroscience опубликовал работу[2], в которой авторы рассматривают основные особенности сенсорной стимуляции, оценивают, какие из них устарели, а какие остаются актуальными, и предлагают некоторые изменения, соответствующие современным знаниям и теоретическим представлениям.

В сегодняшнем посте я кратко рассказываю о сенсорной стимуляции и современной концепции сознания и расстройств сознания, а затем перехожу к резюме этой работы.

Современное представление о сознании и общих расстройствах сознания.

Традиционно нормальное состояние сознания и его расстройства (состояния комы, вегетативного состояния или бодрствования без ответа и минимального сознания) определялись на основе двух компонентов:

• Пробуждение (уровень бдительности или активации, “быть в сознании”), которое определяется как способность просыпаться и поддерживать циклы сон–бодрствование.
• Осознание (содержание сознания или “быть осознающим”), которое определяется как способность интегрировать различные сенсорные стимулы в знание, позволяющее осознавать себя и происходящее вокруг[7].

Таким образом, состояние комы характеризуется как, обычно, преходящее состояние, при котором у пациента отсутствует пробуждение и осознание, и он находится с закрытыми глазами, не реагируя на стимуляцию и не вступая в коммуникацию.

В вегетативном состоянии или состоянии бодрствования без ответа пациент держит глаза открытыми, что отражает сохранность восходящей ретикулярной активирующей системы и, следовательно, пробуждение. Однако, поскольку он не способен проявлять целенаправленное поведение, считается, что у него отсутствует сознание, или осознание.

И, наконец, при состоянии минимального сознания пациенты способны проявлять поведение, которое, хоть и вариабельно, но воспроизводимо, поэтому считается, что они обладают осознанием помимо пробуждения[8].

Тем не менее, в последние годы механизмы сознания связывают с новыми концепциями, такими как распределённая информация[9], взаимодействующие корковые области и мозговая связность[10, 11]. В настоящее время сознание рассматривается как способность системы интегрировать информацию, что, по-видимому, зависит от способности мозга поддерживать сложные паттерны активности, распределённые во взаимодействующих корковых областях [2].

В соответствии с этой концепцией расстройства сознания недавно были переопределены как синдром разобщения, при котором функциональное и/или структурное нарушение на уровне кортикостриарно-бледоядро-таламо-кортикального мезоцикла препятствует восстановлению способности к сознательному ответу [12] — мнение, подтверждаемое многочисленными недавними данными [1].

В рамках этой коннекционистской парадигмы вступают в игру новые теоретические представления и, следовательно, важно также учитывать новые факторы при разработке оптимальных подходов к лечению пациентов с расстройствами сознания как в целом применительно к возможной интеграции различных методов (нейромодуляция, фармакологическая терапия, сенсорная стимуляция и т. д.), так и в отношении каждого из них, в нашем случае — программ сенсорной стимуляции.

Что такое сенсорная стимуляция?: основы и основные характеристики.

Сенсорная стимуляция пациентов с расстройствами сознания — это методика, направленная на стимулирование пробуждения и поведенческой реакции этих пациентов путем применения окружающих стимулов[13], так что, постепенно подавая сенсорную информацию в их нервную систему, мы побуждаем пациента выполнить какое-либо действие на том уровне, на котором он способен ответить[7].

Для этого используют различные запахи и вкусы умеренно — высокой интенсивности, вербальные и невербальные звуки (в числе последних — белый шум или музыка), визуальные стимулы (предметы, фотографии) и тактильные стимулы (физический контакт, ощущение собственного тела, предметы с различными текстурами, перемещение объекта и т. д.)[7].

Хотя в рамках этого метода используются различные варианты и процедуры, они неизменно совпадают по следующим характеристикам[2]:

• Представляемые стимулы являются простыми,
• с умеренной или высокой интенсивностью,
• возможно, имеют автобиографическое и/или эмоциональное содержание,
• представляются повторно и часто,
• подаются через несколько сенсорных каналов.

Сенсорная стимуляция — малоинвазивная методика, не представляющая опасности, экономичная и простая в применении, что делает её привлекательным методом реабилитации[14]. Однако, как упоминалось выше, её теоретическая база в прошлом была недостаточно чётко определена, и в целом существуют противоречивые данные об её эффективности, что требует дополнительного исследования процедур с более контролируемой методологией[3, 4, 5, 6], а также обновления их характеристик с учётом современных знаний[2].

Новые предложения по сенсорной стимуляции при расстройствах сознания

Abbate et al.[2] оценили основные характеристики стандартного метода стимуляции и разработали обновлённое предложение, включающее некоторые изменения. Их предложения таковы:

Сложная стимуляция, включая структурированные и значимые стимулы

Как отмечают авторы, в стандартных протоколах сенсорной стимуляции обычно применяются простые стимулы, часто лишённые смысла (вне контекста), исходя из неявной гипотезы о том, что у пациентов с расстройствами сознания снижены возможности внимания и потому простые стимулы более подходящи, поскольку их легче обрабатывать когнитивно.

Однако недавние исследования показывают, что эти пациенты способны участвовать в структурированных заданиях и могут сохранять сложные реакции, что указывает на то, что у них сохраняются «островки когнитивных функций высшего порядка».

Исходя из этих данных, авторы предлагают, чтобы целью будущих протоколов была стимуляция этих изолированных, но сохраняющихся когнитивных функций высшего порядка, для чего сложные стимулы могут быть более эффективными, чем простые.

Избегать высокой частоты и повторений стимулов

Как правило, стандартные программы включают представление простых, повторяющихся, частых стимулов умеренной или высокой интенсивности.

Авторы отмечают, что такой подход противоречит целям стимуляции когнитивных процессов, поскольку может вызывать ответ габитуации, который, как они напоминают, представляет собой снижение нейронного и поведенческого ответа в результате повторяющейся стимуляции.

Поэтому они предлагают избегать как повторений, так и высокой частоты подачи стимулов, так как чаще стимуляция приводит к более быстрому и/или более выраженному снижению реакции.

Подача стимулов соответствующей интенсивности с периодическими включениями высокоинтенсивных стимулов

Что касается интенсивности, преимущество сильной стимуляции (стимулы с резким началом и высокой энергией) заключается в лёгком привлечении внимания; однако, учитывая смешанные результаты исследований в этой области, авторы задаются вопросом, может ли сильная стимуляция также вызывать габитуацию, и поэтому предлагают чередовать стимулы соответствующей интенсивности (то есть, по моему пониманию, естественной интенсивности) с высокоинтенсивными стимулами время от времени.

Интегрированная и одновременная мультимодальная стимуляция

Типичный протокол сенсорной стимуляции обычно подразумевает стимуляцию множества различных сенсорных модальностей (визуальной, слуховой, тактильной и т. д.), поэтому его нередко называют мультимодальным. Однако на практике используются стимулы только одной модальности, то есть каждый сенсорный канал стимулируется отдельно. Таким образом, такая стимуляция на самом деле не является мультимодальной, поскольку разные уни-модальные стимулы подаются последовательно.

Как указывают авторы, недавние исследования в области мультимодальной интеграции показывают, что внимание легче направляется на сенсорные входы, обладающие мультимодальными свойствами, и это происходит автоматически.

Кроме того, они ссылаются на различные нейрофизиологические исследования, которые показывают, что корковая обработка сенсорной информации является мультимодальной не только в ассоциативных корковых областях, но и в первичных корковых зонах. Поэтому они приходят к выводу, что мультимодальные стимулы являются лучшим вариантом, чем унимодальные, поскольку они потенциально лучше захватывают процессы внимания и когнитивные функции высшего порядка, сохраняющиеся изолированно у пациентов с общими расстройствами сознания.

Эмоциональные стимулы

Исходя из исследований, опубликованных с 2005 года, авторы заключают, что использование эмоциональных стимулов по-прежнему является ценным вариантом в процедурах сенсорной стимуляции.

В частности, они приводят данные о:

• приоритетный доступ эмоциональной информации к когниции (вниманию и сознанию),
• лучшее запоминание по сравнению с информацией без эмоционального содержания,
• её влияние на высокоуровневые репрезентации, такие как мысли и действия,
• о возможном облегчении интеграции эмоциональной обработки с когнитивными top-down-процессами, такими как внимание, контекст задачи и сознание.

Стимулы с автобиографическим содержанием

Стимулы с автобиографическим содержанием также поддерживаются недавними исследованиями как подходящие варианты, поскольку, исходя из представленных данных, они способствуют интеграции, способствующей сознанию, и имеют те же преимущества, что и эмоциональная обработка.

В частности, автобиографические воспоминания активируют широкую сеть областей мозга и, таким образом, различные системы памяти (эпизодическую, личностно-семантическую) и другие процессы (визуальное воображение, автореференция, эмоциональные процессы и исполнительный контроль), что указывает на то, что эти воспоминания облегчают интеграцию информации.

Также была предложена тесная связь между эпизодической памятью и высоким уровнем сознания (уровень аутонеэтический) в качестве механизма облегчения сознания.

Стимуляция ответов с просьбой к пациенту выполнять действия

Стандартные протоколы сенсорной стимуляции обычно ограничиваются стимулированием восприятия, или в лучшем случаепамяти и связанной с некоторыми стимулами эмоциональной обработки.

Основываясь на исследованиях функциональной нейровизуализации и нейрофизиологических исследованиях, которые недавно сообщили, что у некоторой части пациентов с расстройствами сознания обнаруживаются «скрытые ответы», авторы предполагают, что может быть полезно просить пациента во время сеанса выполнять сложные действия, чтобы помимо стимуляции его пробуждения мы также стимулировали определённые поведения посредством повторений и упражнений.

Хотя данные указывают, что практически любой опыт (включая восприятие) обладает потенциалом изменять мозг и вызывать длительные изменения, эта пластичность во многих случаях является специфической. Поэтому стимуляция, ограниченная восприятием, может приводить к ограниченным изменениям, тогда как при стимуляции как входящей (перцептивной), так и исходящей (действия) обработки можно ожидать большего эффекта.

Кроме того, была предложена теория репрезентации действия, рассматривающая действие как ядро наиболее важных репрезентативных сетей (в связи с чем авторы предполагают, что включение действий, помимо восприятий, может способствовать интеграции).

Натуралистические и динамичные действия в реальном или виртуальном контексте

Контексты, в которых обычно проводятся сеансы стимуляции (клинические), зачастую искусственны, что побуждает терапевта использовать простые и повторяющиеся стимулы и подавать их контролируемым способом, подобно лабораторному эксперименту. При этом стимулы лишены эмоционального значения и автобиографического содержания и направлены исключительно на стимуляцию входящей обработки.

Авторы предлагают проводить натуралистические и динамичные действия в более подходящих контекстах, которые позволяют погружать пациентов в ситуации, включающие специфические поведенческие сценарии (например, завтрак с семьёй).

Натуралистические задачи, будь то в реальных или виртуальных ситуациях, подразумевают сложные стимулы и требуют как входящей обработки (восприятие), так и исходящей (действия). Поэтому, по мнению авторов, они являются идеальной основой для введения эмоциональных и автобиографических стимулов.

Таким образом, возможные направления обновлённой сенсорной стимуляции, на которые указывают эти авторы, базируются в основном на концепциях сложной стимуляции. Это подразумевает использование структурированных и значимых стимулов, подаваемых по нескольким сенсорным каналам одновременно интегрированно, а также применение когнитивной обработки как входящей, так и выходящей и выполнение динамичных и натуралистических действий, что избавит от повторяющихся и частых стимулов, лишённых смысла. Также включается подача стимулов соответствующей интенсивности с периодическим чередованием с высокоинтенсивными.

Все эти действия сохранят в себе действительно важные эмоциональные и автобиографические аспекты.

Библиография

1. Schnakers C & Monti MM (2017). Disorders of consciousnessafterseverebraininjury: therapeuticoptions. CurrOpinNeurol, 30(6): 573-579. doi: 10.1097/WCO.0000000000000495.
2. Abbate C, Trimarchi PD, Basile I, Mazzucchi A, Devalle G (2014). Sensorystimulationforpatientswithdisorders of consciousness: fromstimulation to rehabilitation. Frontiers in Human Neuroscience, 8: 616. doi:10.3389/fnhum.2014.00616.
3. Lombardi FFL, Taricco M, De Tanti A, Telaro E,Liberati A (2002). Sensorystimulationforbraininjuredindividuals in coma orvegetativestate (Review). Cochrane Database of SystematicReviews, CD001427. DOI: 10.1002/14651858.CD001427.
4. Lancioni GE, Bosco A, Olivetti Belardinelli M, Singh N N, O’Reilly M F and Sigafoos J(2010). Anoverview of interventionoptionsforpromotingadaptivebehavior of personwithacquiredbraininjury and minimallyconsciousstate. Dev. Disabil. 31, 1121–1134. doi: 10.1016/j.ridd.2010.06.019.
5. Klingshirn H, Grill E, Bender A, Strobl R, Mittrach R, Braitmayer K, Müller M. (2015). Quality of evidence of rehabilitationinterventions in long-termcareforpeoplewithseveredisorders of consciousnessafterbraininjury: A systematicreview. J RehabilMed.47(7):577-85. doi: 10.2340/16501977-1983.
6. Padilla R &Domina A (2016). Effectiveness of SensoryStimulation to Improve Arousal and Alertness of People in a Coma orPersistentVegetativeStateAfterTraumaticBrainInjury: A SystematicReview. Am J OccupTher., 70(3):7003180030p1-8. doi: 10.5014/ajot.2016.021022.
7. Federación Española de Daño Cerebral (FEDACE) (2011). Cuadernos FEDACE sobre daño cerebral adquirido: síndrome de vigilia sin respuesta y de mínima conciencia. Madrid: FEDACE.
8. Gibson RM, Owen AM, Cruse D (2016). Brain-computer interfaces forpatientswithdisorders of consciousness. Progress in BrainResearch,228, pp. 241-291.
9. Tononi G. (2004). Aninformationintegrationtheory of consciousness. BMC Neurosci. 5:42. doi: 10.1186/1471-2202-5-4.
10. Laureys S (2005). The neural correlate of (un)awareness: lessonsfromthevegetativestate. Sci. 9, 556–559. doi: 10.1016/j.tics.2005.10.010.
11. Rosanova, M., Gosseries, O., Casarotto, S., Boly, M., Casali, A. G., Bruno, M.-A., et al. (2012). Recovery of cortical effectiveconnectivity and recovery of consciousness in vegetativepatients. Brain 135, 1308–1320. doi: 10.1093/brain/awr340
12. Schiff ND. (2010). Recovery of consciousnessafterbraininjury: a mesocircuithypothesis. TrendsNeurosci., 33:1-9
13. Giacino JT(1996). Sensorystimulation: theoreticalperspectives and theevidenceforeffectiveness. Neurorehabilitation 6, 69–78. doi: 10.3233/NRE1996-6108.
14. Abbate&Mazzucchi (2011). “La riabilitazioneneuropsicologicadeidisturbiglobalidellacoscienza,” in La RiabilitazioneNeuropsicologica, ed A. Mazzucchi (Milano: MassonElsevier),389–406.

Если вам понравилась эта статья о трудотерапии в водной среде, возможно, вам будут интересны следующие статьи:

Эта статья была переведена, ссылка на оригинальную статью на испанском:
Nuevas propuestas en estimulación sensorial para el tratamiento de los trastornos crónicos de la conciencia