Технология нейрокогнитивного тренинга «Светофон»

Современные тенденции развития реабилитационно-диагностических технологий предполагают все большее вовлечение в клиническую практику систем биологической обратной связи (БОС).  Терапевтическая эффективность таких систем во многом определяется техническими возможностями реализации мультимодального контролируемого воздействия на центральную нервную систему (ЦНС) через визуальные и вербальные сигналы с активной стимуляцией когнитивных функций, зрительного анализатора, двигательных и чувствительных зон коры головного мозга. Высокоэффективной системой на основе БОС является аппаратно-программный комплекс для психофизиологического тестирования и нейромоторного тренинга «Светофон». Эта система позволяет в процессе реабилитационного тренинга создавать персонифицированные алгоритмы с возможностью дозирования нагрузки и ее усложнения с вовлечением в процесс верхних и нижних конечностей, активной стимуляцией проприоцептивной, когнитивной сферы и зрительного анализатора.

Оценка реабилитационно-диагностических возможностей аппаратно-программного комплекса для психофизиологического тестирования и нейромоторного тренинга «Светофон» была проведена рабочей группой Ассоциации развития реабилитации, физиотерапии и абилитации (АРРФА) на базе неврологического отделения №2 клиники НИИ неврологии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова» МЗ РФ. В специальную рабочую группу вошли специалисты физической и реабилитационной медицины, неврологи, клинические психологи, инструкторы-методисты лечебной физкультуры, члены Экспертного Совета АРРФА.

Общая справка о технологии биологической обратной связи

Биологическая обратная связь (БОС), или biofeedback является нефармакологическим методом лечения с использованием специальной аппаратуры для регистрации и усиления «обратного возврата» пациенту физиологической информации. Основной задачей метода является обучение саморегуляции. Обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю. Оборудование делает доступной для пациента информацию, в обычных условиях им не воспринимаемую. Для тренировки способности к саморегуляции и повышения лабильности регуляторных механизмов используется зрительные, слуховые, тактильные и другие сигналы-стимулы. Занятия с применением БОС не показаны пациентам, не способным к пониманию инструкций и их выполнению (дегенеративные расстройства с грубым когнитивным дефицитом), при этом системы нейрокогнитивного тренинга с БОС активно используются при нарушениях концентрации внимания, а также начальных, легких и умеренных проявлениях деменции. Данные занятия требуют от пациента активного и сознательного участия в лечебном процессе, поэтому их эффективность будет напрямую зависеть от мотивации пациента, его личностных особенностей и эмоционально-волевых качеств. Задачами использования БОС на основе биомеханических и психофизиологических параметров могут являться: увеличение амплитуды движения в суставах, восстановление управления движениями в суставах, увеличение мышечной силы при вялых парезах, улучшение координации движений, стимуляция зрительного и слухового контроля, активизация проприоцепции, улучшение когнитивных функций, стабилизация психофизиологической, эмоционально-волевой сферы. Метод функционального биоуправления с помощью БОС занимает особое место среди новейших реабилитационных технологий. В основе этого метода лежит активное обращении к личности пациента и использование обратной связи как дополнительного источника информации для пациента о результативности выполнения отдельных действий или движений. Основным методологическим приемом непосредственной произвольной регуляции субъектом своих физиологических функций является БОС. В ходе практической реализации принципов БОС пациенту с помощью специальных технических устройств демонстрируется текущее состояние той или иной функции. Многочисленные работы показывают, что при этом пациенты успешно обучаются управлять теми функциями, которые в обычных условиях не поддаются регуляции. БОС, вероятно, самый наглядный пример эффективности психотерапии, когда пациент целенаправленно, опираясь на достоверные показания прибора, управляет своим телом, эта активность выступает в наиболее очевидной форме. Этим отчасти обусловлено особое место биологической обратной связи в современной психофизиологии. Фактически эта область уже около 20 лет назад стала технологией, заняв прочное место в списке достижений психоневрологии. «Биообратная связь – значительно больше, чем просто область фундаментальных исследований. Биологическая обратная связь – не метод, а общий концептуальный подход к оценке и регуляции функций и состояний», – утверждает G.E. Shwartz (1989). Биологическая обратная связь есть лишь дополнительная петля обратной связи между телом и мозгом, дополняющая основную петлю – ту обратную связь, которая существует у всех людей, но в некоторых условиях оказывается недостаточной. Стоит подчеркнуть, что в причинно-следственной цепи физиологических регуляций целевым параметром может стать любое звено. Любой параметр, вынесенный с помощью прибора вовне и тем самым «овнешненный» и «означенный», может стать предметом регуляции. Взаимозаменяемость целей и средств – одна из замечательных и загадочных особенностей метода биологической обратной связи. Исторически изучение биологической обратной связи выросло из исследований механизмов оперантного контроля. При оперантном обучении основной стратегией является стратегия проб и ошибок, по крайней мере, до тех пор, пока пациент случайно не наталкивается на какую-то комбинацию усилий, приносящую полезный результат. В методических рекомендациях кандидата психологических наук Ирины Федоровны Рощиной когнитивный тренинг для пациентов с синдромом мягкого когнитивного снижения перечислены принципы проведения этого тренинга. Один из них — принцип опоры на предметную деятельность, который предполагает, что когнитивные тренировки в занятия с пациентами включают не только вербальную деятельность, но и задействуют моторные функции. Одним из вариантов реализации этого принципа может стать выполнение заданий на аппаратно-программном комплексе “Светофон”. Кроме того, его использование вводит в выполнение заданий игровой элемент, что увеличивает интерес к работе.

Реабилитационно-диагностические возможности АПК «Светофон»

Современная тенденция развития аппаратных реабилитационно-диагностических технологий в первую очередь построена на принципах реализации в одном устройстве возможностей объективной оценки функциональных возможностей пациента, широкого арсенала алгоритмов реабилитационного тренинга с активирующим воздействием на разные уровни ЦНС и других систем, а также элементами гибких персонифицированных настроек с контролем нагрузки. В полной мере данным характеристикам соответствует аппаратно-программный комплекс «Светофон». АПК «Светофон» представляет из себя реабилитационно-диагностический комплекс с интерактивной панелью задач, оснащенной целевыми экранами со световыми матричными индикаторами и переключателями с высокой скоростью отклика, уверенно реагирующими как на умеренные нажатия, так и ударные воздействия. В зависимости от режима они могут загораться как последовательно, так и в случайном порядке. Для выполнения упражнений пользователю нужно отвечать на предъявление сигналов различного цвета, формы и содержания. Задания могут быть связаны с быстротой реагирования, распознанием сигналов по ключевым признакам, воспроизведением последовательностей по памяти и определенным программируемым алгоритмам. Электропривод позволяет использовать прибор людям разного роста и уровня мобильности, что особенно важно в реабилитации детей и пациентов с выраженными проявлениями неврологического дефицита (последствия детского церебрального паралича (ДЦП), позвоночно-спинномозговой травмы, черепно-мозговой травмы, острого нарушения мозгового кровообращения и др.). Несущая рама крепится к стене или к напольной станции. Комплектация аппаратно-программного комплекса «Светофон» включает также напольные платформы, которые позволяют моделировать специальные сценарии связанные с согласованностью работы нижнего пояса конечностей. Платформы оснащены целевыми экранами с линейными световыми индикаторами и переключателями с высокой скоростью отклика, уверенно реагирующими как на умеренные нажатия, так и ударные воздействия. Противоскользящее покрытие обеспечивает удобство и безопасность эксплуатации. Напольные стойки и штативы предназначены для позиционирования внешних целей задач, которые существенно расширяют реабилитационные алгоритмы.

Среди основных сфер применения аппаратно-программного комплекса «Светофон» членами нашей специальной рабочей группы были выделены:

1. Нейрореабилитация (в том числе после этапов нейрохирургического лечения, связанного с нейроонкологическими заболеваниями);
2. Реабилитация в ортопедии и травматологии (состояния после эндопротезирования, остеосинтеза и др.);
3. Абилитация инвалидов (в том числе после протезирующих операций с использованием технологий бионического протезирования и мозг-машинных интерфейсов);
4. Реабилитация состояний, ассоциированных с перенесенной новой коронавирусной инфекцией Covid-19, при клинических проявлениях постковидного синдрома;
5. Спортивная медицина (как элемент врачебного контроля, профессионального тренинга с целью улучшения определенных высоко стереотипных двигательных паттернов, а также на этапах спортивной реабилитации, в т.ч. среди спортсменов инвалидов и параолимпийцев);
6. Реабилитация детей (ДЦП, расстройства аутистического спектра (РАС), состояния, ассоциированные с лечением онкологической патологии, последствий инфекционных заболеваний, травм и др.);
7. Клиническая психология и мн.др.

Большим преимуществом аппаратно-программного комплекса «Светофон» являются широкие возможности использования в клинической психологии. Физическая и реабилитационная медицина концептуально руководствуется биопсихосоциальным подходом к реабилитации. Этот подход был разработан совместно с пользовательскими организациями и принят в соответствии с Международной Классификацией функционирования (МКФ), которая была одобрена Всемирной Ассамблеей здравоохранения в мае 2001 года. Ее основа этиологически нейтральна и применима в терминологии, принятой во всем мире для описания функционирования, как на индивидуальном, так и на популяционном уровнях. Эта структура полезна для управления характерными особенностями индивидуума в рамках любых реабилитационных программ и вмешательств. Она определяет основную патологию, уровень функционального поражения и потенциал для восстановления (оптимизации) индивидуальной функции или предотвращение дальнейшего ограничения деятельности. Кроме того, согласно этой модели, способность участвовать в жизни общества зависит не только от функционирования личности, но и от окружающей среды и дополнительных факторов, влияющих на жизнь человека. Данный принцип осуществления реабилитационных мероприятий невозможно реализовать на практике без привлечения специалистов клинической психологии, как полноценных участников лечебно-диагностического процесса, а также полноправных членов мультидисциплинарных реабилитационных бригад. АПК «Светофон» позволяет соблюсти преемственность в реабилитационном процессе при восстановлении моторных функций организма и психофизиологических показателей. В клинической практике возможно, как одновременное одномоментное использование АПК «Светофон» междисциплинарной группой – врач и/инструктор лечебной физкультуры и психолог, так и последовательная работа по самостоятельным протоколам.

Особенно широкие возможности в нейрореабилитации аппаратно-программный комплекс «Светофон» предоставляет для пациентов с:

1. Болезнью Паркинсона (в том числе при моторных проявлениях – брадикинезия, ригидность, постуральная неустойчивость, тремор и немоторных — аффективные нарушения, психотические нарушения, когнитивные нарушения). В данной ситуации АПК «Светофон» может применяться как на ранних стадиях заболевания, так и на клинически развернутых стадиях до 4.0 по модифицированной шкале Хен и Яр (Hoehn, Yahr, 1967);
2. Рассеянным склерозом и другими демиелинизирующими патологиями (в т.ч. заболеваниями спектра нейрооптикомиелита). Использование АПК «Светофон» можно рекомендовать пациентам с рассеянным склерозом, как в ситуации отсутствия клинических проявлений – в качестве элемента физической активности и эмоционально-когнитивного тренинга, так и при развернутых стадиях заболевания до 8.5 по EDSS (Expanded Disebility Status Scale, EDSS, 1983). Хорошие результаты АПК «Светофон» демонстрирует в процессе ранней реабилитации пациентов с рассеянным склерозом после трансплантации стволовых клеток, а также при нарушениях зрительной функции разной степени выраженности у пациентов с ретробульбарным невритом, частичной атрофией зрительных нервов и проявлениями оптикомиелита;
3. Мозжечковыми атаксиями (болезнь Фридрайха, атаксия Пьера-Мари и др.), спиноцеребеллярными атаксиями, в том числе в сочетании с нарушением когнитивной функции легкой и умеренной степени выраженности;
4. Острыми нарушениями мозгового кровообращения, последствиями черепно-мозговой травмы;
5. Полинейропатиями различного генеза с клиническими проявлениями сенситивной и смешанной атаксии;
6. Неврологическими осложнениями сахарного диабета;
7. Спектром соматоформных расстройств нервной системы в сочетании с нарушениями когнитивных функций, тревогой, ситуационной дезадаптацией, депрессией, астенией и т.д.

Особое место использование технологий БОС занимает в настоящее время в процессе комплексной реабилитации лиц реконвалесцентов новой коронавирусной инфекции Covid-19, особенно при явлениях постковидного синдром различной степени выраженности. Клинические проявления постковидного синдрома («LongCovid»): астения, бессонница и инверсия сна; боли в мышцах, фибромиалгия, депрессия, тревога, головокружение, головные боли, нарушения терморегуляции потоотделения, ощущение мышечной дрожи, парестезии с ощущением жжения, покалывания, ползания мурашек стойкое нарушение обоняния (по типу аносмии, гипосмии, парасмии, какосмии) и вкуса, и многое другое. Основные задачи реабилитации в постковидный период предполагают: расширение двигательного режима (обучение навыкам ходьбы, безопасного перемещения, выполнение действий по самообслуживанию и т.д.); улучшение координации движений; коррекция нарушений чувствительной сферы; повышение толерантности к физическим и психоэмоциональным нагрузкам; улучшение когнитивных функций; вегетокоррекция;  психокоррекция и психологическая поддержка; частные задачи реабилитации. При решении данных реабилитационных задач АПК «Светофон» позволяет в щадящем режиме дозировано проводить многофункциональное воздействие, целью которого является корригирующее и ремодулирующее влияние на ЦНС, вегетативные и эмоционально-волевые функции.

Стоит отметить, что технология нейрокогнитивного тренинга «Светофон» полностью соответствует реабилитационно-диагностическим требованиям к спектру рекомендованного стандарта оснащения реабилитационных подразделений в рамках Приказа МЗ РФ от 23 октября 2019 г. N 878н «Об утверждении порядка организации медицинской реабилитации детей» (устройство реабилитационное для обучения определению правильной последовательности, устройство адаптационное для определения оттенков цвета, устройство реабилитационное для тренировки памяти, тренажер для сенсорного восприятия), Приказа от 31 июля 2020 г. N 788н «Об утверждении порядка организации медицинской реабилитации взрослых» (Аудиовизуальный комплекс, изделия для восстановления мелкой моторики и координации с оценкой функциональных возможностей при помощи биологической обратной связи, устройство для тренировки координации реабилитационное, оборудование с биологической обратной связью для оценки и восстановления равновесия и баланса, тренажеры с биологической обратной связью для тренировки ходьбы и равновесия). Кроме того, АПК «Светофон» полностью соответствует реабилитационным задачам в рамках оказания высокотехнологичной медицинской помощи (ВМП). Программа проведения нейрореабилитации по квотам высокотехнологичной медицинской помощи (ВМП) в РФ действует с 2019 года. Модель ВМП по данному профилю предполагает проведение комплексной реабилитации пациентам с острым нарушением мозгового кровообращения сроком давности не более 1 года с уровнем функционального неврологического дефицита по шкале Рэнкина 3 балла. Программа реабилитации среди прочего комплекса реабилитационных процедур должна предполагать следующие методы: реабилитационный тренинг с включением биологической обратной связи (БОС) с применением нескольких модальностей. Данные задачи можно успешно реализовать с применением АПК «Светофон».

В рамках реабилитации пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения аппаратно-программный комплекс «Светофон» особенно эффективен при коррекции таких состояний, как неглект, Pusher-синдром, гемианопсия, апраксия, различные варианты афатических расстройств, постинсультных когнитивных и эмоционально-волевых расстройств, а также спектра двигательных нарушений.

Постинсультные двигательные расстройства характеризуются (в большинстве случаев) нарушением как простых, элементарных, составляющих локомоции — сила, скорость, объем движений, так и более сложно организованных двигательных функций, например, «опора», «равновесие», «координация», которые объединены таким понятием, как «постуральная функция»; также одним из проявлений нарушений сложно организованных составляющих локомоции может быть и «pusher-синдром». Pusher-синдром (от англ. push — толкать) — это синдром, который характеризуется изменением восприятия тела в отношении гравитации и который проявляется тем, что пациент при стоянии, ходьбе и даже сидя отталкивается непаретичными рукой и ногой, что не позволяет опираться на «здоровую» сторону и приводит к значительному ухудшению равновесия. Развитие pusher-синдрома связывают с унилатеральным повреждением правого или левого заднелатерального таламуса и его связей или теменной доли. По некоторым данным, этот синдром встречается по данным различных авторов у 50% больных гемипарезом. При благоприятном исходе и грамотных реабилитационных мероприятиях pusher-синдром регрессирует в течение 6 мес. Аппаратно-программный комплекс «Светофон» в комплектации с напольными платформами задач создает широкие возможности для персонифицированной целенаправленной коррекции данного неврологического дефицита.

Неглект или одностороннее пространственное игнорирование (англ. unilateral spatial neglect) — неврологический синдром, при котором больной с поражением мозга не реагирует на стимулы, предъявляемые в половине пространства, противоположной пораженной области. В ситуации развития неглекта пациент не может обнаружить стимул, ответить на него или сфокусировать на нём свое внимание. Неглект-синдром развивающийся у пациентов перенесших острое нарушение мозгового кровообращения может иметь несколько вариантов проявлений: репрезентативное игнорирование, моторное и сенсорное игнорирование. Каждый из вариантов неглекта требует при выборе реабилитационной программы добавления специальных комплексов упражнений, направленных на коррекцию синдрома игнорирования. Среди таких реабилитационных мероприятий, как классические варианты активно-пассивной гимнастики, так и применение технологий биологической обратной связи, методов нейропсихологической поддержки, логопедической коррекции. Репрезентативное игнорирование, связано с дефицитом памяти и репрезентации ранее полученной информации. Больной, страдающий этим видом пространственного игнорирования, игнорирует часть пространства, описывая его по памяти. Моторное игнорирование, выражающееся в дефиците инициации движений связано не со сниженной способностью или полной неспособностью инициировать движение в сторону, противоположную поражению мозга несмотря на то, что восприятие стимулов в этой половине пространства сохранено. Этот вид игнорирования может выражаться в неспособности инициировать движение руками, ногами, туловищем или глазами — в зависимости от пораженной зоны. Сенсорное игнорирование, связанное с расстройством внимания. При этом виде пространственного игнорирования больной не может сфокусировать внимание на части пространства, противоположной поражению мозга. Как следствие, он либо совсем не ведает об объектах, находящихся в этой области пространства, либо имеет о них лишь смутное представление. Дефицит не связан с поражениями первичных сенсорных областей мозга, а связан с поражением зон, управляющих вниманием — как правило, правой гемисферы головного мозга. В ситуации столь сложных неврологических нарушений эффективность реабилитационного процесса во многом зависит от возможности направленного мощного активирующего влияния на ЦНС через мультимодальные визуальные и вербальные сигналы, цветовые образы и определенные символы по алгоритмизированным протоколам, которые будут существенно отличатся для пациентов с разными клиническими вариантами неглекта. В такой ситуации АПК «Светофон» вновь позволяет соблюсти строго персонифицированный подход к работе с пациентов с глубоким вовлечением в процесс реабилитации высших мозговых функций.

По словам директора АРРФА, к.м.н., доцента кафедры ЛФК и спортивной медицины ФГБОУ ВО «СЗГМУ им. И.И. Мечникова» МЗ РФ Яковлева Алексея Александровича: «Аппаратно-программный комплекс «Светофон» несомненно предоставляет широкие реабилитационно-диагностические возможности в клинической практике, нейропсихологии и спортивной медицине. При многофункциональных возможностях данная технология является высокоэффективным реабилитационным инструментом закрепления моторных паттернов, способствуя автоматизации и эргономики движений в сочетании с достижением сбалансированной и устойчивой работы стволовых структур мозга, повышением толерантности к психоэмоциональным нагрузкам, оптимизаций работы зрительного и слухового анализаторов. Особый интерес для практикующих специалистов физической и реабилитационной медицины представляет, как более углубленное вовлечение технологии нейрокогнитивного тренинга в различные разделы клинической практики с созданием базы алгоритмизированных реабилитационно-диагностических клинико-функционально ориентированных протоколов, так и научно-практическая экспертная оценка эффективности технологии «Светофон» в комбинации с другими современными и перспективными реабилитационными направлениями, такими как транскраниальная магнитная стимуляция, функциональная электромиостимуляция, биоакустическая коррекция, мозг-машинные интерфейсы и бионическое протезирование».

Ссылки:

https://www.svetofon.ru/main — официальный сайт Светофон

https://arrfa.ru/ — официальный сайт Ассоциации развития реабилитации, физиотерапии и абилитации (АРРФА)

https://www.youtube.com/channel/UCgwaGJ3QJAy019BuT96kZyA — YouTube канал АРРФА

https://www.youtube.com/channel/UCpKPwH4qqOifkEhlENW8rTg   YouTube канал Светофон

https://vk.com/svetofonclub — Светофон

https://t.me/arrfa_rehab — телеграм канал АРРФА