Новые подходы к сенсорной стимуляции для лечения хронических расстройств сознания

Нейропсихолог Лидия Гарсия Перес объясняет новые предложения по сенсорной стимуляции для расстройств сознания.

Программы сенсорной стимуляции имеют долгую историю применения в нейрореабилитации и являются одним из наиболее используемых терапевтических вариантов в подходе к глобальным расстройствам сознания после тяжёлого повреждения мозга[1].

Их идея основана на том, что обогащённая среда стимулирует нейрональную пластичность и, следовательно, восстановление этих пациентов[2, 1]. Тем не менее, несколько недавних систематических обзоров[3, 4, 5, 6], включая обзор, опубликованный Кокрановским сотрудничеством[3], приходят к выводу, что до сих пор не хватает надёжных доказательств, подтверждающих или опровергающих эффективность сенсорной стимуляции у пациентов с глобальными расстройствами сознания (кома, вегетативное состояние или бодрствование без ответов, минимальное сознание).

С другой стороны, в последние годы появились достижения в знаниях о мозге в целом и о расстройствах сознания в частности, и возникли новые парадигмы и теоретические представления, которые требуют переоценки того, остаются ли основные характеристики метода сенсорной стимуляции адекватными с учётом современных представлений.

Недавно, Frontiers in Human Neuroscience опубликовал работу[2], в которой авторы пересматривают основные характеристики сенсорной стимуляции, оценивая, какие из них устарели, а какие нет, и предлагая некоторые изменения, соответствующие современным знаниям и теоретическим перспективам.

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

Современная концепция сознания и глобальных расстройств сознания.

Традиционно нормальное состояние сознания и расстройства сознания (состояния: кома, вегетативное состояние или бодрствование без ответов и минимальное сознание) определяли по двум компонентам:

• Показатель активации (уровень бодрствования) (уровень бодрствования или возбуждения, «быть в сознании»), который определяется как способность пробуждаться и поддерживать циклы сон–бодрствование.
• Показатель содержания сознания (содержание сознания или «быть сознательным»), который определяется как способность интегрировать различные сенсорные стимулы в знание, позволяющее осознавать себя и происходящее вокруг нас[7].

Таким образом, состояние комы характеризуется как обычно временное состояние, при котором пациент не проявляет ни активации, ни содержания сознания и находится с закрытыми глазами, не реагируя на стимулы и не вступая в коммуникацию.

В вегетативном состоянии или состоянии бодрствования без ответов пациент демонстрирует открытые глаза, что отражает сохранность ретикулярной системы восходящей активации и, следовательно, активацию. Но, поскольку он не способен порождать целенаправленное поведение, считается, что у него отсутствует сознание или содержание сознания

Наконец, при состоянии минимального сознания пациенты способны генерировать поведение, которое, хотя и вариабельно, воспроизводимо, поэтому считается, что у них присутствует содержание сознания помимо активации [8].

Однако в последние годы механизмы сознания связывают с новыми концепциями, такими как распределённая интеграция информации[9], взаимодействующие корковые области и мозговая связность[10, 11]. В настоящее время сознание рассматривается как способность системы интегрировать информацию, которая, по-видимому, зависит от способности мозга поддерживать сложные паттерны активности, распределённые между взаимодействующими корковыми областями [2].

В соответствии с этой перспективой, расстройства сознания недавно были переопределены как синдром отключения, при котором функциональное и/или структурное нарушение на уровне мезоцикла кортикостриато-глобус-паллидо-таламо-кортикальной сети влияет на возвращение способности к осознанному ответу [12], точка зрения, подкреплённая многочисленными недавними данными [1].

В рамках этого коннекционистского парадигмы появляются новые теоретические понятия, и, следовательно, уместно также учитывать новые факторы при выборе оптимальных методов лечения пациентов с расстройствами сознания — как на глобальном уровне с точки зрения возможной интеграции различных подходов лечения (немодуляция, фармакотерапия, сенсорная стимуляция и т.д.), так и на частном уровне в отношении каждого из них, в нашем случае — программ сенсорной стимуляции.

Что такое сенсорная стимуляция?: основа и основные характеристики.

Сенсорная стимуляция для пациентов с расстройствами сознания — это методика, направленная на повышение активации и поведенческого ответа этих пациентов посредством применения окружающих стимулов [13], так что предоставляя сенсорную информацию постепенно их нервной системе, мы побуждаем пациента совершить какое-либо действие на том уровне, на который он способен отвечать [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 различной текстурой, перемещение предмета и т.д.)[7].

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

• Представляемые стимулы простые,
• с интенсивностью от умеренной до высокой,
• возможно имеют автобиографическое и/или эмоциональное содержание,
• подаются повторно и часто,
• администрируются через несколько сенсорных каналов.

Сенсорная стимуляция — это малотравматичная методика, не представляющая опасности, недорогая и простая в применении, по этим причинам она остаётся привлекательным методом реабилитации [14]. Тем не менее, как упоминалось выше, её теоретическая база в прошлом не была чётко определена, и в целом существуют противоречивые результаты относительно её эффективности, что требует дальнейших исследований процедур с более контролируемой методологией [3, 4, 5, 6], а также обновления её характеристик с учётом современных знаний[2].

Новые предложения по сенсорной стимуляции для расстройств сознания

Abbate et al.[2] оценили основные характеристики стандартного метода стимуляции и предложили обновлённую модель с некоторыми изменениями. Их предложения следующие:

Сложная стимуляция, включая структурированные и значимые стимулы

Как отмечают авторы, в стандартных протоколах сенсорной стимуляции обычно используют простые стимулы, часто лишённые смысла (деконтекстуализированные), исходя из молчаливой гипотезы, что пациенты с расстройствами сознания имеют сниженные возможности внимания и поэтому простые стимулы более подходящи, так как их легче обрабатывать когнитивно.

Однако недавние исследования показывают, что эти пациенты могут участвовать в структурированных заданиях и могут сохранять сложные ответы, что указывает на то, что у них сохранены «островки высокоуровневого когнитивного функционирования».

Исходя из этих результатов, авторы предлагают, чтобы целью будущих протоколов была стимуляция этих изолированных, но сохранённых высокоуровневых когнитивных функций, для чего сложные стимулы могли бы оказаться более эффективными, чем простые.

Избегать высокой частоты и повторения стимулов

Обычно стандартные программы состоят в предъявлении простых, повторяющихся, частых стимулов умеренной до высокой интенсивности.

Авторы подчёркивают, что такой подход противоречит целям стимуляции когнитивных процессов, поскольку может вызывать феномен привыкания, который, как они напоминают, представляет собой снижение нейронного и поведенческого ответа в результате повторной стимуляции.

Поэтому они предлагают избегать как повторения, так и высокой частоты предъявления стимулов, поскольку также чаще предъявляемая стимуляция приводит к быстрому и/или более выраженному снижению ответа.

Предоставлять стимулы надлежащей интенсивности, время от времени чередуя их с высокоинтенсивными стимулами

Что касается интенсивности, то преимущество интенсивной стимуляции (стимулы с резким началом и высокой энергией) в том, что они легко привлекают внимание; однако, учитывая смешанные результаты исследований на эту тему, авторы ставят под вопрос, не может ли интенсивная стимуляция также вызывать привыкание, поэтому предлагают чередовать стимуляцию адекватной интенсивности (что, как я понимаю, подразумевает натуральную интенсивность) с интенсивными стимулами время от времени.

Интегрированная и одновременная мультисенсорная стимуляция

Типичный протокол сенсорной стимуляции обычно включает стимуляцию многих различных сенсорных модальностей (визуальной, слуховой, тактильной и т.д.), поэтому его часто называют мультимодальным. Однако используемые стимулы относятся к одной модальности, стимулируя каждый сенсорный канал отдельно. Таким образом, практикуемая стимуляция не является по-настоящему мультисенсорной, поскольку поочерёдно вводятся разные уни-modalные стимулы.

Как указывают авторы, недавние исследования по мультисенсорной интеграции показывают, что внимание склонно легче ориентироваться на сенсорные входы, обладающие мультисенсорными свойствами, и что это происходит автоматически.

Кроме того, они ссылаются на различные нейрофизиологические исследования, которые свидетельствуют о том, что кортикальная обработка мозга мультисенсорна не только в ассоциативных областях, но и в первичных корковых областях. Поэтому они заключают, что мультисенсорные стимулы лучше, чем уни-modalные, поскольку потенциально более способны привлечь аттенционные процессы и высокоуровневые когнитивные функции, изолированно сохранённые у пациентов с глобальными расстройствами сознания.

Эмоциональные стимулы

Опираясь на исследования, опубликованные с 2005 года, авторы приходят к выводу, что использование эмоциональных стимулов по-прежнему является ценным вариантом в процедурах сенсорной стимуляции.

В частности, они приводят результаты, касающиеся:

• приоритетного доступа эмоциональной информации к когнитивным процессам (внимание и сознание)
• лучшего запоминания по сравнению с информацией без эмоционального содержания,
• её влияния на представления высокого уровня, такие как мысли и действия,
• о возможной фасилитации интеграции эмоциональной обработки с когнитивными процессами сверху вниз, такими как внимание, контекст задания и сознание.

Стимулы с автобиографическим содержанием

Стимулы с автобиографическим содержанием также поддерживаются недавними исследованиями как подходящие опции, поскольку на основе представленных данных они способствуют интеграции, способствующей сознанию и обладают теми же преимуществами, что и эмоциональная обработка.

В частности, автобиографические воспоминания активируют широкую сеть мозговых регионов и тем самым различные системы памяти (эпизодическая, персональная семантика) и другие процессы (визуальная воображаемость, самореференция, эмоциональные процессы и исполнительный контроль), что предполагает, что эти воспоминания облегчают интеграцию информации.

Также было предложено тесное отношение между эпизодической памятью и высоким уровнем сознания (уровень автонеотический) как механизм, способствующий сознанию.

Стимулировать ответы, прося пациента выполнить действия

Стандартные протоколы сенсорной стимуляции обычно ограничиваются стимуляцией восприятия или максимум памяти и эмоциональной обработки, связанной с некоторыми стимулами.

Основываясь на исследованиях функциональной нейровизуализации и нейрофизиологических исследованиях, которые недавно показали, что у подмножества пациентов с расстройствами сознания наблюдаются «скрытые ответы», авторы предполагают, что может быть полезно просить пациента во время сессии выполнять сложные действия, так чтобы помимо стимуляции его активации мы также стимулировали определённые поведенческие реакции посредством повторений и упражнений.

Хотя данные указывают на то, что практически каждый опыт (включая восприятие) имеет потенциал изменять мозг и вызывать продолжительные изменения, эта пластичность во многих случаях является специфической. Поэтому стимуляция, ограниченная восприятием, может индуцировать ограниченные изменения, тогда как при стимуляции как входной обработки или восприятия, так и выходной — действия, можно ожидать более значимых результатов.

Кроме того, была предложена теория представления действия, которая рассматривает действие как ядро наиболее важных репрезентативных сетей (в связи с чем авторы предполагают, что подход, ориентированный на действия помимо восприятий, мог бы способствовать интеграции).

Натуралистические и динамичные действия в реальном или виртуальном контексте

Контексты, в которых обычно проводят сессии стимуляции (клинические), как правило, искусственные, что предрасполагает терапевта использовать простые и повторяющиеся стимулы и вводить их контролируемым образом, подобно лабораторным условиям. При этом эти стимулы часто лишены эмоциональной значимости и автобиографического содержания и направлены только на стимуляцию входной обработки.

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

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

Таким образом, возможные направления для обновлённой сенсорной стимуляции, на которые указывают эти авторы, в основном основываются на понятиях сложной стимуляции. Это подразумевает использование структурированных и значимых стимулов, подаваемых одновременно через несколько сенсорных каналов в интегрированной манере. А также подход к когнитивной обработке как входной, так и выходной, и выполнение динамичных натуралистических действий, которые избегали бы бессмысленных повторяющихся и частых стимуляций. Включались бы также стимулы адекватной интенсивности, которые время от времени чередовались бы с интенсивными стимулами.

Все эти меры сохраняли бы действительные аспекты эмоциональной значимости и автобиографической релевантности.

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, вас также заинтересуют 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