Биофидбек вариабельности частоты сердечных сокращений для улучшения когнитивных функций у пожилых людей: инструмент, основанный на доказательствах

Нейропсихолог София Фонсека объясняет как биофидбек вариабельности частоты сердечных сокращений (ССЗ) может улучшить когницию у пожилых людей с клинической точки зрения и опираясь на доступные доказательства.

Введение

В первой части этой статьи мы исследовали, как вариабельность частоты сердечных сокращений (ССЗ) связана с когнитивной работой в пожилом возрасте. С возрастом эта вариабельность имеет тенденцию снижаться, влияя не только на физическое здоровье, но и на внимание, память и другие критические умственные функции. В такой ситуации возникают ключевые клинические вопросы: можем ли мы вмешиваться в VFC?; существуют ли проверенные методы для её улучшения?; может ли это повлиять на когницию?

Далее мы рассмотрим биофидбек VFC — неинвазивное вмешательство, которое позволяет тренировать автономную нервную систему посредством саморегуляции дыхания. Мы проанализируем, как это работает, какие доказательства подтверждают его использование у пожилых людей и какие применения он имеет в контексте когнитивной стимуляции и нейропсихологической реабилитации.

Биофидбек VFC и когнитивные функции

Что такое биофидбек и как он работает?

Биофидбек — это техника, цель которой состоит в том, чтобы человек научился добровольно контролировать ответы различных собственных биологических процессов (Carrobles, 2016), путем уменьшения или увеличения вероятности появления какой-либо физиологической реакции за счёт её связывания с определённым последствием  (Moscoso, 1984).  

Эта техника является практикой, основанной на доказательствах, то есть она опирается на данные исследований для руководства предоставлением медицинских услуг, кроме того, она была проверена и подтверждена как в исследованиях, так и в клинической практике (Yucha & Montgomery, 2008). 

Процедура заключается в регистрации конкретной физиологической активности субъекта с помощью электронных устройств и специализированного программного обеспечения. Система программируется так, чтобы при возникновении у пациента желаемой физиологической активности он получал немедленную и точную обратную связь через аудиальные или визуальные стимулы. Связывая эту обратную связь с физиологической реакцией, пациент учится её распознавать и, посредством тренинга, способен добровольно её модулировать. Важно, чтобы информация представлялась в режиме реального времени, чтобы пациент мог ощутить изменения и научиться эффективно их контролировать (Yucha & Montgomery, 2008).

Какие виды биофидбека существуют?

Существуют различные типы биофидбека в зависимости от физиологической системы, которую мониторят, которые описаны ниже (Yucha & Montgomery, 2008):

• Электромиографический: измеряет электрическую активность мышц.
• Температурный: регистрирует периферическую температуру.
• Электроэнцефалографический (ЭЭГ или нейрофидбек): регистрирует электрическую активность мозга.
• Гальваническая реакция кожи: фиксирует изменения в электрической проводимости кожи, чувствительной к потоотделению.
• Респираторный: регистрирует ритм и глубину дыхания.
• Вариабельность частоты сердечных сокращений (ССЗ): фокусируется на регуляции сердечного ритма.

Вкратце, биофидбек — это терапевтический инструмент, который позволяет людям получить больший контроль над некоторыми физиологическими функциями, обычно работающими автоматически, посредством процесса обучения, основанного на обратной связи в реальном времени. Его эффективность подтверждена многочисленными научными исследованиями, и применение расширилось на различные клинические контексты, такие как управление стрессом, тревогой, хронической болью, неврологическими расстройствами и оптимизация когнитивных функций, среди прочего.

Биофидбек VFC

Биофидбек VFC применялся при различных медицинских и психиатрических состояниях, таких как астма, тревожность, депрессия, хроническая боль и другие (Moss, 2004). Сущность метода — увеличить вариабельность частоты сердечных сокращений путем стимуляции барорефлекса и дыхательной синусовой аритмии за счёт модуляции частоты дыхания (Khazan, 2013).

• Барорефлекс — это механизм вегетативной нервной системы, который поддерживает стабильное артериальное давление, он работает через рецепторы, расположенные в артериях (называемые барорецепторами), которые обнаруживают изменения давления и посылают сигналы в мозг для корректировки частоты сердечных сокращений и диаметра кровеносных сосудов, способствуя таким образом сердечно-сосудистому равновесию.
• В свою очередь, дыхательная синусовая аритмия (ДСА) — это ритмическая флуктуация ЧСС, сопровождающая дыхание: при вдохе ЧСС увеличивается, при выдохе уменьшается (Khazan, 2013; Lehrer & Gevirtz, 2014).

Для тренировки VFC с помощью этой техники необходимо одновременно контролировать пульс и дыхание, при этом на экране компьютера отображаются вариации сигналов этих физиологических функций; пациент использует информацию с компьютера для регулирования этих функций посредством модуляции дыхания.

Сессии и персонализация VFC

Имеются данные о том, что для достижения увеличения VFC требуется от 4 до 10 сессий такого тренинга (Yucha & Montgomery, 2008). Цель — повысить её, стимулируя барорефлекс и дыхательную синусовую аритмию посредством модуляции частоты дыхания (Khazan, 2013).

Для персонализации лечения на первой сессии определяют вариабельность частоты сердечных сокращений (ССЗ) и выявляют оптимальную частоту дыхания для человека. Для этого устанавливают два электрода: фотоплетизмограф на указательном пальце левой руки для мониторинга пульса и электрод вокруг диафрагмы для регистрации дыхания.

Затем, чтобы определить оптимальную частоту дыхания, просят человека дышать с разной частотой (6,5; 6; 5,5; 5 и 4,5 дыханий в минуту), по пару минут на каждый режим. На основе этой информации определяется частота дыхания, которая вызывает наибольшее увеличение VFC, что указывает на лучшее активирование парасимпатической нервной системы и большую способность к автономной регуляции. На последующих сеансах человек учится дышать на своей оптимальной частоте дыхания, которая будет синхронизирована с его частотой сердечных сокращений (Eddie et al., 2015; Moss, 2004; Theodore et al., 2002).

В настоящее время противопоказаний или рисков, связанных с биофидбеком VFC, не выявлено (Eddie et al., 2015); метод безопасно применяли при лечении хронической обструктивной болезни лёгких (Giardino et al., 2004), для улучшения работы сердца после инфаркта миокарда и у пациентов с сердечными заболеваниями (Del Pozo et al., 2004; Nolan et al., 2005). 

Доказательства эффектов биофидбека на улучшение когнитивного функционирования

Биофидбек VFC показал свою эффективность в улучшении когнитивных функций и эмоциональных навыков.

Исследование, проведённое Кимом и соавторами, показало, что после программы тренинга с биофидбеком VFC у людей с тяжелыми черепно-мозговыми повреждениями удалось увеличить VFC и наблюдались улучшения в эмоциональной регуляции, рабочей памяти, внимании и решении проблем. Эти результаты свидетельствуют о том, что данное вмешательство может быть полезным в качестве вспомогательного инструмента в когнитивной реабилитации (Kim et al., 2013).

Это вмешательство также показало преимущества у пожилых людей, особенно в снижении эмоциональных симптомов и улучшении когнитивных функций.

Проблемы, ограничения и этические соображения

Одна из главных проблем при применении биофидбека — доступность и подготовка специалистов.

В Латинской Америке доступ к специализированному оборудованию для биофидбека ограничен, и его стоимость обычно высока. Кроме того, распространение знаний о этой технике всё ещё относительно невелико, что снижает её внедрение в клинической практике. Тем не менее предпринимаются усилия по продвижению её использования, например, работа Sociedad Mexicana de Bio y Neurofeedback, направленная на поощрение профессионального обучения и применения в Мексике.

Что касается методологических ограничений, хотя существует растущая база исследований по биофидбеку в целом, исследований, которые специально оценивают влияние биофидбека VFC на когнитивное функционирование, по-прежнему ограничено, особенно в работе с пожилым населением, поскольку это представляет дополнительные трудности из-за таких факторов, как наличие сопутствующих заболеваний, многопрепаратная терапия и гетерогенность процесса старения, что усложняет проведение исследований с высоким уровнем контроля выборки.

Наконец, важно учитывать этические аспекты при внедрении интервенций с биофидбеком. Крайне важно, чтобы биофидбек-программы применялись только квалифицированными специалистами с надлежащей подготовкой в области здравоохранения. Для обеспечения безопасности и эффективности лечения необходимо запрашивать официальные профессиональные квалификации, а также сертификаты о подготовке, подтверждённые академическими учреждениями или признанными и серьёзными ассоциациями. Это помогает избежать безответственной практики или работы людей, не обладающих необходимой подготовкой, защищая пациентов от возможного вреда и риска обращения к лицам, которые могут предлагать неподтверждённые или неэтичные методы лечения.

Заключение

В заключение, биофидбек вариабельности частоты сердечных сокращений (ССЗ) представляет собой перспективный инструмент для улучшения как физического здоровья, так и когнитивного функционирования, особенно в контексте старения. Это объясняется тем, что VFC является ключевым показателем физиологической гибкости и способности вегетативной нервной системы адаптироваться к различным ситуациям, таким как стресс — функции, которые имеют тенденцию ухудшаться с возрастом. Ряд исследований указывает на то, что тренировка VFC с помощью биофидбека может способствовать эмоциональной регуляции, вниманию, исполнительным функциям и другим когнитивным навыкам, которые часто нарушаются у пожилых людей.

Одним из преимуществ этого вмешательства является его возможность персонализации, поскольку на первоначальной оценке определяется индивидуальная частота дыхания, которая вызывает наибольшее повышение VFC, что связано с лучшим активированием парасимпатической нервной системы и большей способностью к автономной саморегуляции. Кроме того, до настоящего времени не сообщалось о противопоказаниях или рисках, связанных с его применением.

Тем не менее, несмотря на многообещающие предварительные результаты, необходимо получить больше научных доказательств, основанных на методологически строгих дизайнах и крупных выборках, подтверждающих его эффективность в этой популяции. Для обеспечения безопасного и эффективного применения такие вмешательства должны выполняться обученными специалистами с профильной подготовкой в области здравоохранения с адаптацией протоколов к индивидуальным особенностям каждого человека, особенно с учётом сопутствующих заболеваний и состояний, характерных для пожилого возраста.

Библиография

• Carrobles, J. A. (2016). Bio/neurofeedback. Clinica y Salud, 27(3), 125–131. https://doi.org/10.1016/j.clysa.2016.09.003
• Del Pozo, J. M., Gevirtz, R. N., Scher, B., & Guarneri, E. (2004). Biofeedback treatment increases heart rate variability in patients with known coronary artery disease. American Heart Journal, 147(3), 545. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2003.08.013
• Eddie, D., Vaschillo, E., Vaschillo, B., & Lehrer, P. (2015). Heart rate variability biofeedback: Theoretical basis, delivery, and its potential for the treatment of substance use disorders. Addiction Research and Theory, 23(4), 266–272. https://doi.org/10.3109/16066359.2015.1011625
• Giardino, N. D., Chan, L., & Borson, S. (2004). Combined heart rate variability and pulse oximetry biofeedback for chronic obstructive pulmonary disease: Preliminary findings. Applied Psychophysiology Biofeedback, 29(2), 121–133. https://doi.org/10.1023/B:APBI.0000026638.64386.89 
• Jester, D., Rozek, E., & McKelley, R. (2018). Heart rate variability biofeedback: implications for cognitive and psychiatric effects in older adults. Aging y Mental Health, 23(5), 574–580. https://doi.org/10.1080/13607863.2018.1432031
• Khazan, I. Z. (2013). The Clinical Handbook of Biofeedback : a Step-by-Step Guide for Training and Practice with Mindfulness. Wiley.
• Kim, S., Zemon, V., Cavallo, M. M., Rath, J. F., Mccraty, R., & Foley, F. W. (2013). Heart rate variability biofeedback, executive functioning and chronic brain injury. Brain Injury, 27(2), 209–222. https://doi.org/10.3109/02699052.2012.729292
• Lehrer, P. M., & Gevirtz, R. (2014). Heart rate variability biofeedback: How and why does it work? Frontiers in Psychology, 5(JUL), 756. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2014.00756
• Moscoso, M. S. (1984). El condicionamiento operante en biorretroalimentación. Revista Latinoamericana de Psicología, 16, 61–76.
• Moss, D. (2004). Heart rate variability and biofeedback. Psychophysiology Today: The Magazine for Mind-Body Medicine, 1, 4–11.
• Nolan, R. P., Kamath, M. V., Floras, J. S., Stanley, J., Pang, C., Picton, P., & Young, Q. R. (2005). Heart rate variability biofeedback as a behavioral neurocardiac intervention to enhance vagal heart rate control. American Heart Journal, 149(6), 1137. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2005.03.015
• Theodore, J. L. V., Corydon Hammond, D., Trudeau, D., Monastra, V., Perry, J., Lehrer, P., Matheson, D., & Sherman, R. (2002). Template for developing guidelines for the evaluation of the clinical efficacy of psychophysiological interventions. Applied Psychophysiology Biofeedback, 27(4), 273–281. https://doi.org/10.1023/A:1021061318355
• Yucha, C. B., & Montgomery, D. D. (2008). Evidence-based practice in biofeedback and neurofeedback. In Wheat Ridge, CO: AAPB.

Если вам понравилась эта запись в блоге о биофидбеке VFC для улучшения когниции у пожилых людей, вас наверняка заинтересуют эти статьи NeuronUP:

«Эта статья была переведена. Ссылка на оригинальную статью на испанском:»
Biofeedback de la VFC para mejorar la cognición en adultos mayores: Una herramienta basada en evidencia