Эффективность когнитивной реабилитации с использованием виртуальной реальности и компьютерной когнитивной стимуляции при когнитивных нарушениях, связанных с двигательными расстройствами (CogMusT)

Болезнь Паркинсона (БП) представляет собой нейродегенеративное заболевание, характеризующееся прогрессирующей гибелью нейронов в черной субстанции среднего мозга, а также в других областях, таких как мост, промежуточный мозг, лимбическая система и височная кора, что сопровождается отложением альфа -синуклеин в выживших нейронах. (1) Эта нейродегенерация клинически проявляется моторными симптомами (брадикинезия, ригидность, тремор) и немоторными симптомами (среди прочего, депрессия, тревога, апатия и когнитивные нарушения).

Когнитивные нарушения, связанные с БП, в настоящее время признаны одним из наиболее значимых немоторных симптомов из-за значительного влияния, которое они оказывают на семьи, и экономических затрат, которые они представляют для общественного здравоохранения. Деменции, связанной с БП, неизменно предшествует фаза легких когнитивных нарушений (УКН), характеризующаяся наличием изменений в нейропсихологических тестах без существенного влияния на функциональные возможности пациента. Пациенты с MCI имеют более высокий риск развития деменции в течение болезни. В частности, были описаны коэффициенты конверсии 27,8% в первый год и до 45,5% через 3 года. (2)

Когнитивные нарушения, связанные с БП, зависят как от дофаминергической денервации нигростриарного контура (и вторичной недостаточности лобно-подкорковых контуров), так и от вовлечения холинергических структур ствола мозга, которые широко проецируются в головной мозг. (3) Также появляется все больше доказательств того, что когнитивные нарушения при БП связаны не только с отложением альфа-синуклеина, но и с тем, что отложение бета-амилоида (характерно для болезни Альцгеймера) также играет важную роль. (4)

Болезнь Хантингтона (БХ) представляет собой доминантное аутосомно-нейродегенеративное заболевание, вызванное экспансией CAG в экзоне 1 гена, который кодирует гентингтин на хромосоме 4. Эта аномальная экспансия CAG приводит к мутантному гентингтину, который считается основным белком, участвующим в патофизиологии БХ. (5) У лиц, являющихся носителями мутации и имеющих ≥40 повторов CAG, неизбежно будут проявляться прогрессирующие двигательные (хорея, брадикинезия и дистония), когнитивные (когнитивные нарушения и деменция), психические (среди прочего, депрессия, апатия, персеверативное поведение, раздражительность) и функциональное ухудшение во взрослом возрасте. Средний возраст появления двигательных симптомов составляет около 45 лет, а течение болезни — примерно 10–20 лет. (6)

Когнитивные нарушения, связанные с HD, в основном связаны с прогрессирующей атрофией базальных ганглиев вместе с нарушением лобно-подкорковых цепей, которые сопровождают ее. Однако было показано, что другие диффузные изменения головного мозга, включая изменения в белом веществе головного мозга и атрофию задней коры, также способствуют когнитивным нарушениям. (7, 8)

Доступные в настоящее время методы лечения в основном симптоматические, и до сих пор не найдено лекарств, способных изменить естественное течение этих заболеваний. (9) Поиск новой цели или лечения для уменьшения прогрессирующего характера заболевания представляет собой важную задачу с научной, медицинской и социальной точек зрения. В частности, эффективное действие на ранних стадиях когнитивных нарушений при БП и БХ для снижения скорости конверсии в деменцию может представлять неизмеримую пользу.

Целью когнитивной реабилитации является улучшение функциональных возможностей человека и компенсация когнитивного дефицита, возникающего в результате повреждения головного мозга, с целью уменьшения функциональных ограничений, повышения способности людей выполнять повседневные действия. (10) Конечной целью является улучшение качества жизни людей. (11, 12)

Когнитивные функции взаимосвязаны и взаимозависимы на анатомическом уровне, когда требуются функциональные ответы. Они включают несколько типов и уровней обработки. Когда осуществляется внешняя или внутренняя деятельность, нейронные сети объединяются либо модульно, либо через крупномасштабные сети. Эти комбинации задействуют определенные нервно-психические процессы, которые осуществляются на исполнение. От визуального распознавания до процессов инициации поведения (автоматического или нет), импульсного контроля или разработки метакогнитивных стратегий, которые планируют поведение. Таким образом, с прикладной точки зрения разработка реабилитационных мероприятий, охватывающих весь спектр процессов, дискретно, но также и целостно, была бы подходящим способом применения для достижения терапии, которая является максимально экологичной, адаптируемой и универсальной.

Механизм действия, на котором основаны программы когнитивной реабилитации или стимуляции, — нейропластичность. Это определяется как способность мозга реорганизовывать свои схемы нейронных соединений, создавая новые синапсы, регулируя свою функциональность. Нейропластичность присутствует как при нормальном старении, так и при приобретенных повреждениях головного мозга или деменциях. Более высокая эффективность этих типов программ была обнаружена у пациентов с приобретенными повреждениями головного мозга (инсульт, черепно-мозговая травма и др.) и в меньшей степени у пациентов с деменцией, хотя и показала некоторую пользу по сравнению с обычным лечением. На сегодняшний день нет единого мнения относительно эффекта, возникающего при использовании феномена пластичности, поскольку он зависит от множества факторов: типа ухудшения, возраста, процесса восстановления, когнитивного резерва, генетических факторов и других.

Пластичность может улучшить процессы обучения на трех уровнях: нейронном, синаптическом и сетевом (изменения в функциональной связности). Эти уровни не исключают друг друга. Ремоделирование краткосрочных и долгосрочных паттернов активности нейронов, включая формирование, элиминацию и изменение частоты возбуждения и порогов, а также прорастание новых аксонов, являются основными способами достижения нейронной организации посредством опыта и созревания. Нейротрофические факторы также модифицируются с опытом посредством эпигенетической регуляции.

Эффект, который музыкальная терапия оказывает на ритм и его связь с двигательными аспектами базальных ганглиев, предполагает, что музыкальная терапия может быть полезна в области эмоциональных осложнений нейродегенеративных заболеваний. Исследования музыкальной терапии при болезни Паркинсона показали эффективность и полезность в качестве терапии для восстановления речи или улучшения походки, осанки и равновесия. Поскольку музыкальная терапия не связана со значительными побочными эффектами, музыка представляется жизнеспособным и привлекательным вариантом лечения активного контроля.

Выводы:

Когнитивные нарушения, связанные с двигательными расстройствами, оказывают существенное негативное влияние на автономность и качество жизни как пациентов, так и их семей и делают их сильно зависимыми от медицинских и социальных ресурсов. Доступные в настоящее время методы лечения в основном симптоматические, и до сих пор не найдено терапии, способной изменить естественное течение этих заболеваний.

Отсутствие фармакологических стратегий для остановки или замедления снижения когнитивных функций, связанных с нейродегенеративными заболеваниями, особенно двигательными расстройствами, подчеркивает важность разработки немедикаментозных терапевтических стратегий для изменения течения снижения когнитивных функций и достижения большей функциональности. Программы когнитивной стимуляции, основанные на RVI или RVNI, имеют свойство создавать экологически значимую среду, позволяющую проводить практику, основанную на взаимодействии различных когнитивных процессов в зависимости от задачи, и, в конечном счете, позволяют обобщать в повседневной жизни путем обучения и автоматизации рутин или оптимизации нейронные сети, генерация новых синапсов и изменения возбуждения нейронов, обеспечивающие нейропластичность.

До сих пор данные о когнитивной реабилитации в области двигательных расстройств основывались на исследованиях когнитивной стимуляции, включающих повторение задач, направленных на один или несколько когнитивных процессов без четкой экологической обоснованности, или на исследованиях, основанных на виртуальной реальности, которые ограничивались улучшением двигательной функции. при болезни Паркинсона (24, 25, 26, 27, 28). На сегодняшний день неоднородность в концептуализации снижения когнитивных функций при двигательных расстройствах без соблюдения согласованных критериев включения пациентов в клинические испытания привела к демонстрации ограниченной эффективности или несопоставимости с другими исследованиями. Важность правильной классификации пациентов на основе их когнитивного статуса имеет решающее значение для правильного дизайна исследований, направленных на улучшение когнитивной функции при двигательных расстройствах (7, 26, 29, 30).

Поэтому мы разработали исследование, направленное на оценку влияния когнитивной реабилитации на основе RVI и компьютерной когнитивной стимуляции на снижение когнитивных функций при двигательных расстройствах. Учитывая естественное течение этих типов заболеваний, у нас есть возможность обнаружить когнитивные изменения за относительно короткий период времени с помощью соответствующих инструментов (31, 32). Было показано, что PD-CRS способен обнаруживать изменения когнитивного статуса при болезни Паркинсона и болезни Хантингтона с течением времени (хорошая чувствительность к изменениям), будучи в состоянии обнаруживать клинически значимые различия в течение 6 месяцев. Для оценки клинической значимости использовалась шкала Clinical Global Impression of Change, при этом изменение PD-CRS на 11-14 баллов было минимальным, чтобы считать, что имеет место клиническое воздействие. По этой причине мы считаем, что однократного слепого клинического исследования продолжительностью 6 месяцев было бы достаточно, чтобы продемонстрировать значительные различия между когнитивными характеристиками контрольной группы (музыкальная терапия) и группой RVI или компьютерной когнитивной стимуляции.