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

Нейропсихолог София Фонсека объясняет, как биологическая обратная связь по ВСР может улучшить когнитивные функции у пожилых людей, с клинической точки зрения и с опорой на имеющиеся данные.

Введение

В первой части этой статьи мы рассмотрели, как вариабельность сердечного ритма (ВСР) связана с когнитивными показателями в пожилом возрасте. С возрастом эта вариабельность обычно снижается, что сказывается не только на физическом здоровье, но и на внимании, памяти и других важнейших психических функциях. В связи с этим возникают ключевые клинические вопросы: можно ли воздействовать на ВСР? Существуют ли валидированные методы её улучшения? Может ли это повлиять на когнитивные функции?

Далее мы рассмотрим биологическую обратную связь (биофидбек) по ВСР — неинвазивное вмешательство, позволяющее тренировать вегетативную нервную систему с помощью дыхательной саморегуляции. Мы разберём, как оно работает, какие данные подтверждают его применение у пожилых людей и как его можно использовать в когнитивной стимуляции и нейропсихологической реабилитации.

Биофидбек по ВСР и когнитивные функции

Что такое биофидбек и как он работает?

Биофидбек — это метод, цель которого — научить человека произвольно управлять реакциями различных собственных биологических процессов (Carrobles, 2016), уменьшая или увеличивая вероятность появления той или иной физиологической реакции за счёт её связи с определённым последствием  (Moscoso, 1984).  

Это доказательная практика, то есть она опирается на данные исследований при оказании медицинских услуг, а кроме того, она проверена и подтверждена в исследованиях и клинической практике (Yucha & Montgomery, 2008). 

Процедура состоит в регистрации определённой физиологической активности человека с помощью электронных устройств и специализированного программного обеспечения. Система настроена так, что, когда человеку удаётся вызвать нужную физиологическую активность, он получает немедленную и точную обратную связь в виде звуковых или зрительных стимулов. Связывая эту обратную связь с физиологической реакцией, человек учится её распознавать и благодаря тренировке начинает произвольно её регулировать. Крайне важно, чтобы информация подавалась в реальном времени, — тогда человек может замечать изменения и учиться эффективно ими управлять (Yucha & Montgomery, 2008).

Какие виды биофидбека существуют?

Существуют разные виды биофидбека в зависимости от отслеживаемой физиологической системы; они описаны ниже (Yucha & Montgomery, 2008):

• Электромиографический: измеряет электрическую активность мышц.
• Температурный: регистрирует периферическую температуру.
• Электроэнцефалографический (ЭЭГ, или нейрофидбек): регистрирует электрическую активность мозга.
• Кожно-гальванический: регистрирует изменения электропроводности кожи, чувствительные к потоотделению.
• Дыхательный: регистрирует ритм и глубину дыхания.
• По вариабельности сердечного ритма (ВСР): направлен на регуляцию сердечного ритма.

Таким образом, биофидбек — терапевтический инструмент, позволяющий людям лучше управлять некоторыми физиологическими функциями, которые обычно работают автоматически, с помощью обучения на основе обратной связи в реальном времени. Его польза подтверждена многочисленными научными исследованиями, а применение распространилось на различные клинические области: управление стрессом, тревогой, хронической болью, неврологические расстройства, оптимизацию когнитивных функций и др.

Биофидбек по ВСР

Биофидбек по ВСР применяется при различных медицинских и психиатрических состояниях, таких как астма, тревога, депрессия, хроническая боль и др. (Moss, 2004). Он состоит в повышении вариабельности сердечного ритма за счёт стимуляции барорефлекса и дыхательной синусовой аритмии путём модуляции частоты дыхания (Khazan, 2013).

• Барорефлекс — механизм вегетативной нервной системы, поддерживающий стабильное артериальное давление; он работает с помощью рецепторов в артериях (барорецепторов), которые улавливают изменения давления и посылают сигналы в мозг для регулировки частоты сердечных сокращений и диаметра сосудов, обеспечивая сердечно-сосудистое равновесие.
• В свою очередь, дыхательная синусовая аритмия (ДСА) — ритмичное колебание ЧСС, сопровождающее дыхание: на вдохе ЧСС растёт, на выдохе снижается (Khazan, 2013; Lehrer & Gevirtz, 2014).

Для тренировки ВСР этим методом необходимо одновременно отслеживать пульс и дыхание; на экране компьютера отображаются колебания сигналов этих физиологических функций, а человек, проходящий тренировку, использует информацию с компьютера, чтобы регулировать эти функции с помощью модуляции дыхания.

Сеансы и персонализация тренировки ВСР

Показано, что для повышения ВСР требуется от 4 до 10 сеансов такой тренировки (Yucha & Montgomery, 2008). Цель — повысить её за счёт стимуляции барорефлекса и дыхательной синусовой аритмии путём модуляции частоты дыхания (Khazan, 2013).

Чтобы персонализировать лечение, на первом сеансе определяют вариабельность сердечного ритма (ВСР) и оптимальную частоту дыхания человека. Для этого устанавливают два датчика: фотоплетизмограф на указательный палец левой руки для отслеживания пульса и датчик вокруг диафрагмы для регистрации дыхания.

Затем, чтобы определить оптимальную частоту дыхания, человека просят дышать в разном ритме (6,5, 6, 5,5, 5 и 4,5 вдоха в минуту) по паре минут каждый. По этим данным определяют частоту дыхания, которая даёт наибольшее повышение ВСР, что указывает на лучшую активацию парасимпатической нервной системы и большую способность к вегетативной регуляции. На следующих сеансах человек учится дышать с оптимальной частотой, которая синхронизируется с частотой его сердечных сокращений (Eddie et al., 2015; Moss, 2004; Theodore et al., 2002).

В настоящее время противопоказаний или рисков, связанных с биофидбеком по ВСР, не выявлено (Eddie et al., 2015); его безопасно применяли для лечения хронической обструктивной болезни лёгких (Giardino et al., 2004), для улучшения работы сердца после инфаркта миокарда и у людей с заболеваниями сердца (Del Pozo et al., 2004; Nolan et al., 2005). 

Данные о влиянии биофидбека на улучшение когнитивного функционирования

Биофидбек по ВСР показал эффективность в улучшении когнитивных функций и эмоциональных навыков.

Исследование Кима и соавторов показало, что после программы тренировки с биофидбеком по ВСР люди с тяжёлым повреждением мозга смогли повысить ВСР, а также продемонстрировали улучшение эмоциональной регуляции, рабочей памяти, внимания и решения проблем. Эти результаты позволяют предположить, что такое вмешательство может быть полезным дополнительным инструментом когнитивной реабилитации (Kim et al., 2013).

Это вмешательство показало пользу и у пожилых людей, особенно в уменьшении эмоциональных симптомов и улучшении когнитивных функций.

Вызовы, ограничения и этические аспекты

Один из главных вызовов в применении биофидбека — доступность и подготовка специалистов.

В Латинской Америке специализированное оборудование для биофидбека малодоступно и обычно дорого. Кроме того, знания об этом методе пока распространены довольно слабо, что ограничивает его внедрение в клиническую практику. Тем не менее предпринимаются усилия по продвижению метода — например, работа Мексиканского общества био- и нейрофидбека, которое стремится развивать профессиональную подготовку и применение в Мексике.

Что касается методологических ограничений, хотя база исследований биофидбека в целом растёт, исследований, специально оценивающих влияние биофидбека по ВСР на когнитивное функционирование, по-прежнему мало, особенно с участием пожилых людей: это дополнительная трудность из-за таких факторов, как сопутствующие заболевания, приём множества препаратов и неоднородность старения, что затрудняет проведение исследований с высокой степенью контроля выборки.

Наконец, важно отметить, что при внедрении вмешательств с биофидбеком нужно учитывать этические аспекты. Крайне важно, чтобы вмешательства с биофидбеком проводили только должным образом подготовленные специалисты с образованием в области здравоохранения. Чтобы обеспечить безопасность и эффективность лечения, необходимо запрашивать официальные профессиональные документы, а также подтверждения обучения от признанных и надёжных академических учреждений или ассоциаций. Это помогает избежать безответственной практики и действий людей без надлежащей подготовки, защищая пациентов от возможного вреда и от риска попасть к тем, кто может предлагать необоснованное и неэтичное лечение.

Заключение

В заключение, биофидбек по вариабельности сердечного ритма (ВСР) — перспективный инструмент для улучшения как физического здоровья, так и когнитивного функционирования, особенно при старении. Это связано с тем, что ВСР — ключевой показатель физиологической гибкости и способности вегетативной нервной системы адаптироваться к различным ситуациям, например к стрессу, а эти функции с возрастом обычно ухудшаются. Ряд исследований показал, что тренировка ВСР с помощью биофидбека может способствовать эмоциональной регуляции, вниманию, исполнительным функциям и другим когнитивным навыкам, часто нарушенным у пожилых людей.

Одно из преимуществ этого вмешательства — возможность персонализации: при первичной оценке определяется индивидуальная частота дыхания, дающая наибольшее повышение ВСР, что связано с лучшей активацией парасимпатической нервной системы и большей способностью к вегетативной саморегуляции. Кроме того, на сегодняшний день не сообщалось о противопоказаниях или рисках, связанных с его применением.

Тем не менее несмотря на обнадёживающие предварительные результаты, нужны дополнительные научные данные на основе методологически надёжных дизайнов и больших выборок, подтверждающие его эффективность в этой группе. Чтобы обеспечить безопасное и эффективное применение, такие вмешательства должны проводить подготовленные специалисты со специальным медицинским образованием, адаптируя протоколы к 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 статья блога о биофидбеке по ВСР для улучшения когнитивных функций у пожилых людей, вас наверняка заинтересуют эти статьи NeuronUP: