Способ лечения тревожно-депрессивного синдрома
Изобретение относится к медицине, а именно к нейрофизиологии и психиатрии, может быть использован для коррекции психоэмоционального состояния пациентов, страдающих тревожно-депрессивным синдромом. Проводят аудиальное отображение пациенту его ЭЭГ в реальном времени. Осуществляют регистрацию ЭЭГ с двух каналов, проводят фильтрацию с помощью быстрого преобразования Фурье в альфа-диапазоне (частотой 8-12 Гц) и бета-диапазоне (13-30 Гц). Высчитывают среднее значение альфа и бета-ритмов и представляют в виде аудио-информации. Сигналы ЭЭГ регистрируют с отведений Cz-Oz, расположенных по международной системе 10-20. Длительность сеанса составляет 40-50 минут, курс включает 10-12 сеансов. Способ позволяет стабилизировать процессы биоэлектрической активности мозга, повысить эффективность лечения, сократить сроки реабилитации пациентов с тревожно-депрессивным синдромом. 3 ил.
Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к нейрофизиологии и психиатрии и обеспечивает способ лечения аффективного расстройства, такого как тревожно-депрессивный синдром.
Тревожно-депрессивное расстройство является ведущим синдромом для всей группы аффективных расстройств. По данным Всемирной организации здравоохранения более 300 миллионов человек страдают тревожно-депрессивными расстройствами, из них около 800 тысяч ежегодно погибают в результате самоубийства в возрасте 15-29 лет. Согласно научным литературным данным в настоящее время у пациентов с депрессивными расстройствами выявлены нейроанатомические, нейромедиаторные, а также электрофизиологические нарушения функционального состояния работы головного мозга. Однако большинство публикаций посвящено поиску общих нейрофизиологических особенностей для всех клинических вариантов депрессий. Сужение круга поиска, выявление электрофизиологических коррелятов депрессий на основе синдромальной классификации и сопутствующей симптоматики позволяет получить более точные и клинически значимые результаты.
Благодаря техническому прогрессу последних лет и фундаментальным исследованиям нейрофизиологических особенностей центральной нервной системы (ЦНС) человека в России и за рубежом появляются новые программно-аппаратные комплексы, которые применяются при лечении психосоматических заболеваний и аффективных расстройств. Электроэнцефалографическая(ЭЭГ)-обратная связь, также известная как neurofeedback или адаптивная саморегуляция, позволяет человеку с помощью специальных приборов, регистрирующих биоэлектрическую активность головного мозга, научиться саморегулировать электрофизиологические процессы мозговой активности путем «обратного возврата» физиологической информации в доступной форме (в виде аудио- и видеоинформации). В качестве параметров биоэлектрической активности головного мозга могут быть использованы мощность, когерентность и другие спектральные показатели основных ритмов ЭЭГ (дельта, тета, альфа, бета, гамма), а также соотношение этих ритмов. Недостаток или избыток определенных ритмов ЭЭГ в разных областях головного мозга отражает психофизиологические, когнитивные и поведенческие процессы. Увеличение или снижение спектральных показателей ритмов ЭЭГ в зависимости от выявленных нарушений способствует нормализации электрофизиологических процессов головного мозга, что обеспечивает терапевтический эффект нейрообратной связи. Локализация электродов и описанные параметры ЭЭГ изменяются в зависимости от типа заболевания, и определяются так называемым протоколом ЭЭГ-обратной связи.
Одним из самых известных способов лечения депрессивных расстройств с помощью ЭЭГ-обратной связи является протокол фронтальной альфа-асимметрии (одновременный расчет разницы мощности альфа-ритма (8-12 Гц), которая регистрируется с фронтальных отведений F3 и F4 левого и правого полушария). Данный протокол разработан в 1990-х годах по результатам клинических исследований, благодаря которым было выявлено, что депрессия связана с межполушарным дисбалансом: гиперактивацией правого полушария относительного гипоактивного левого полушария (Henriques J.B., Davidson R.J. Left frontal hypoactivation in depression. - Journal of Abnormal Psychology, 1991; 100: 535-545). На основе полученных данных Розенфильдом с коллегами был разработан протокол ЭЭГ-обратной связи, целью которого было достичь увеличения мощности альфа-ритма в правой префронтальной коре по сравнению с левой (Rosenfeld J.P. An EEG biofeedback protocol for affective disorders. - Clinical Electroencephalography, 2000; 31: 7-12). Недостатком описанного протокола является его применение при широком спектре аффективных расстройств.
В большинстве исследований, посвященных поиску ЭЭГ-маркеров депрессивных состояний, выявлена связь между гиперактивацией правой лобно-височной области и депрессией (Tucker D.M., Stenslie С.Е., Roth R.S. et al. Right frontal lobe activation and right hemisphere performance. Decrement during a depressed mood. - Arch Gen Psychiatry, 1981; 38(2): 169-174. Сорокина Н.Д., Косицын H.C., Селицкий Г.В. Нейробиологические аспекты функциональной асимметрии полушарий при депрессии. // Успехи физиологических наук. - 2005. - №2. - С. 84-93). В тоже время, существует немало работ, отмечающих большие значения мощности высокочастотной активности в левой лобно-височной области (Bruder G.Е., Fong R., Tenke С.Е. et al. Regional Brain Asymmetries in Major Depression with or without an Anxiety Disorder: A Quantitative Electroencephalographic Study. - Biol. Psychiatry, 1997; 41(9): 939-948. Mathersul D., Williams L.M., Hopkinson P.J. et al. Investigating models of effect: relationship among EEG alpha asymmetry depression and anxiety. - Emotion, 2008; 8(4): 560-572). Одной из причин неоднозначности результатов полученных данных, может являться неоднородность депрессивного расстройства и влияние тревожного синдрома.
Еще одним способом в практике лечения депрессивных расстройств с помощью ЭЭГ-обратной связи является протокол увеличения бета-ритма (16-40 Гц) и одновременное снижение мощности тета-ритма (4-7 Гц) в левом центральном отведении С3 согласно Международной системе 10-20. Использование бета-тета протокола было направлено на снижение тревожности у пациентов с диагнозом нестабильной стенокардии и инфаркта миокарда (Michael A., Krishnaswamy S., Mohamed J. An open label study of the use of EEG biofeedback using beta training to reduce anxiety for patients with cardiac events. - Neuropsychiatry Dis Treat, 2005; 1(4): 357-363). Следует отметить, что описанный протокол не противоречит протоколу фронтальной альфа-асимметрии, а наоборот дополняет его, поскольку мощность альфа-ритма обратно пропорциональна активации соответствующей области мозга,
а активация коры выражается в увеличении бета-ритма. Значит, чем больше мощности альфа-ритма в лобных отведениях правого полушария, тем меньше активации в данной области (Rotenberg V. The peculiarity of the right-hemisphere function in depression: solving the paradoxes. - Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 2004; 28: 1-13).
Согласно исследованиям, посвященным поиску нейрофизиологических коррелятов депрессии, было выявлено, что при тревожно-депрессивном расстройстве наблюдается увеличение высокочастотной-активности в лобно-центральных областях. Подобные изменения отражают процессы гипервозбуждения функционального состояния коры головного мозга и снижение активности тормозных процессов ( D, М, J. EEG characteristics in depression, "negative" and "positive" schizophrenia. - Psychiatria Danubina, 2009; 21(4): 579-584. Grin-Yatsenko V, Baas I, Ponomarev V. et al. EEG power spectra at early stages of depressive disorders. - Journal of clinical neurophysiology, 2009; 26: 401-406). Соответственно основным недостатком описанного протокола является то, что его использование по увеличению бета-ритма в префронтальной коре может способствовать не расслаблению, а увеличению тревоги и возбуждения.
Другими исследователями было обнаружено, что протокол альфа-асимметрии и бета-тета протокол потенциально дополняют друг (Dias М., Deusen A.A New Neurofeedback Protocol for Depression. - The Spanish Journal of Psychology, 2011; 14 (1): 374-384). Учитывая, что увеличение бета-ритма может приводить к тревожному состоянию, протокол включает в себя три параметра ритмов биоэлектрической активности мозга, которые одновременно высчитываются в отведениях F3 и F4: увеличение асимметрии в альфа-диапазоне в правой префронтальной коре (9-14 Гц), увеличение отношения мощности бета-1 (15-20 Гц) / тета (4-8 Гц) в левой префронтальной коре, и одновременное снижение мощности бета-3-диапазона (23-38 Гц) во всей префронтальной коре. Таким образом, альфа-
бета-тета протокол направлен на изменение эмоционального состояния в положительную сторону (альфа-асимметрия), на улучшение когнитивных функций и мотивации (бета-тета-отношение), и на снижение тревожности (снижение высокочастотного бета-ритма).
Недостатком такого способа является сложность протокола и необходимость саморегулировать одновременно большое количество параметров ЭЭГ-обратной связи, соответственно для достижения эффективности необходимо большое количество сеансов, не менее 30 тренировок.
Наиболее близким к заявленному является способ снижения тревожности с помощью протокола увеличения мощности альфа-ритма в отведениях Oz, С3, O1, разработанный в 1978 году (Hardt JV, Kamiya J. Anxiety change through electroencephalographic alpha feedback seen only in high anxiety subjects. - Science, 1978; 201(4350): 79-81). В качестве обратной связи изменений мощности альфа-ритма использовалась громкость звука пропорциональная мощности альфа-ритма. Было показано, что после семи 32-минутных сессий увеличения мощности альфа-ритма при закрытых глазах только у испытуемых с высоким уровнем тревожности достоверно снижалась тревога по сравнению с испытуемыми у кого изначально до начала сессий уровень тревоги был невысоким.
Недостатком известного способа является то, что проводилась оценка только тревожного состояния испытуемых без проведения психиатрической диагностики. Соответственно не проводилось клиническое интервьюирование у людей, принявших участие в исследовании, и не были определены патогенетические механизмы возникновения тревоги. То есть, тревожное состояние могло быть вызвано различными заболеваниями или психическими расстройствами испытуемых и подходы к терапии также должны быть разными. Кроме того, в известном способе учитывались только характеристики ЭЭГ в альфа-диапазона без обоснования выбора и не проводилось исследование влияния других диапазонов.
Основные задачи предлагаемого изобретения:
- разработка протокола ЭЭГ-обратной связи, основанного на электрофизиологических коррелятах и симптоматике тревожно-депрессивного синдрома
- сокращение сроков лечения и повышение его эффективности
- улучшение качества оказания терапевтической помощи
- ускорение процессов реабилитации пациентов
Технический результат способа лечения тревожно-депрессивного синдрома выполняется за счет того, что ЭЭГ электроды располагают на голове пациента в отведениях CZ-OZ, перед началом каждого сеанса регистрируют фоновую ЭЭГ с расчетом пороговых значений мощности в диапазонах ЭЭГ альфа и бета, в процессе сеанса пациенту предъявляют музыкальную композицию размеренного ритма с успокаивающей мелодией, с учетом предпочтений пациента, громкость которой используют в качестве сигнала обратной связи, для чего пациент сидит максимально расслаблено, удерживая такой уровень громкости, при котором мощность альфа-ритма по отношению к мощности бета-ритма превышает пороговое значение, проводят 10-12 сеансов длительностью 40-50 минут с регулярностью от 3 до 5 раз в неделю
Благодаря предварительным исследованиям, были получены данные, подтверждающие наличие специфических отклонений функционального состояния коры головного мозга от нормативных данных у пациентов с тревожно-депрессивным синдромом. Было выявлено значимое снижение мощности альфа-ритма в затылочных отведениях (Oz) и увеличение мощности бета-ритма в лобно-центральной области (Cz). Подобные нарушения отражают процессы гипервозбуждения коры головного мозга и снижение активности тормозных процессов. Выявленные
нейрофизиологические корреляты были использованы для разработки протокола коррекции тревожно-депрессивного синдрома с помощью ЭЭГ-обратной связи. Одновременное увеличение мощности альфа-ритма и снижение мощности бета-ритма при закрытых глазах в центральной и затылочной областях головного мозга способствует стабилизации работы ЦНС, значительно повышает эффективность лечения и ускоряет процессы реабилитации пациентов с тревожно-депрессивным синдромом.
Протокол нейрообратной связи предполагает расположение электродов в точках Cz-Oz, согласно международной системе 10-20, регистрацию фоновой ЭЭГ в течение двух минут. Высчитывание порогового значения нейрообратной связи в частотных диапазонах альфа и бета. Курс состоит из 10-12 сеансов продолжительностью 40-50 минут с регулярностью от 3 до 5 раз в неделю.
Способ осуществляют следующим образом. Тщательно собирают анамнез, оценку состояния пациента с помощью клинического интервьюирования и психометрической шкалы Монтгомери-Асберга и шкалы тревоги Гамильтона. Регистрацию ЭЭГ (3 минуты глаза открыты и закрыты) осуществляют до и после курса ЭЭГ-обратной связи с помощью специализированного аппаратно-программного комплекса.
Для регистрации данных электрической активности головного мозга применяется электроэнцефалограф Мицар-ЭЭГ-201 на 19 каналов. Разрядность аналого-цифрового преобразователя составляет 16 бит с частотой дискретизации 500 Гц. Передача данных на компьютер осуществляется по интерфейсу USB.
Процедуры проводятся в затемненной экранированной комнате с частичной звукоизоляцией. В течение всего исследования пациент сидит в мягком удобном кресле. В начале каждого сеанса у пациента регистрируется фоновая ЭЭГ и проводится расчет пороговых значений мощности в диапазонах альфа и бета.
В качестве обратной связи используется громкость звучания классических музыкальных композиций, преимущественно размеренной ритмики и с успокаивающей мелодией.
Перед пациентом ставится задача: «сидеть максимально расслабленно и стараться удерживать музыку на нормальном уровне громкости как можно дольше». В качестве отображения изменения электрофизиологических коррелятов был выбран аудиосигнал, так как он является наиболее эмоциогенным стимулом и позволяет максимально сконцентрироваться на малейших изменениях поступающей информации.
Если мощность альфа-ритма по отношению к бета-ритму превышает пороговое фоновое значение, то пациент слышит музыку, если мощность альфа-ритма ниже порога, то музыка пропадает. Таким образом, методом проб и ошибок пациент учится регулировать нейрофизиологические показатели головного мозга, тем самым корректируя их работу в соответствии с ЭЭГ-данными практически здоровых людей.
Эффективность использования описанного способа лечения оценивалась у 15 пациентов с тревожно-депрессивным синдромом. Возраст пациентов колебался от 19 до 50 лет. Предварительное клиническое интервьюирование позволило исключить черепно-мозговые травмы, органические поражения ЦНС, все виды эпилепсии. Процесс лечения включал 10-12 сеансов ЭЭГ-обратной связи. Всем обследуемым до и после лечения проводилось психологическое тестирование, и регистрация многоканальной ЭЭГ.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана динамика изменений мощности альфа- и бета-ритмов ЭЭГ в течение курса лечения, на фиг. 2 показана динамика изменений мощности альфа- и бета-ритмов ЭЭГ до и после курса лечения, на фиг. 3 показаны результаты тестирования по психометрическим шкалам.
Из представленных на фиг 1 данных видно, что мощность альфа-ритма возрастает и мощность бета-ритма падает к концу курса лечения. Таким образом, благодаря курсу лечения описанным способом у пациентов отмечается достоверные изменения биоэлектрической активности головного мозга.
Из данных, представленных на фиг. 2, видно, что после 10-12 сеансов обратной связи отмечается достоверное увеличение мощности альфа-ритма в теменно-затылочных отведениях. Подобная динамика подтверждает эффективность использования протокола ЭЭГ-обратной связи для лечения пациентов с тревожно-депрессивным синдромом.
На фиг. 3 представлены результаты психологического тестирования по шкалам Монтгомери-Асберга и Гамильтона до и после курса лечения. После курса ЭЭГ-обратной связи выраженность тревоги у 7 человек снизилась более чем на 50%, у 2 человек - на 30% и у 1 человека - на 10%. Уровень депрессии у 5 человек снизился более чем на 60%, у 3 человек - на 40% и у 2 человек на 20%. По субъективному опроснику HADS пациенты отметили существенное снижение уровня тревоги и депрессии. Наблюдаемые различия статистически достоверны.
Таким образом, использование предложенного протокола ЭЭГ-обратной связи для лечения пациентов с тревожно-депрессивным синдромом нормализует биоэлектрическую активность мозга и достоверно снижает уровень тревоги и депрессии.
Способ лечения тревожно-депрессивного синдрома с помощью электроэнцефалографической (ЭЭГ)-обратной связи, отличающийся тем, что ЭЭГ электроды располагают на голове пациента в отведениях CZ-OZ, перед началом каждого сеанса регистрируют фоновую ЭЭГ с расчетом пороговых значений мощности в диапазонах ЭЭГ альфа и бета, в процессе сеанса пациенту предъявляют музыкальную композицию размеренного ритма с успокаивающей мелодией, с учетом предпочтений пациента, громкость которой используют в качестве сигнала обратной связи, для чего пациент сидит максимально расслабленно, удерживая такой уровень громкости, при котором мощность альфа-ритма по отношению к мощности бета-ритма превышает пороговое значение, проводят 10-12 сеансов длительностью 40-50 минут с регулярностью от 3 до 5 раз в неделю.
