Кіріспе

Нейрофидбек техникасы

Гемоэнцефалография (ГЭГ) – нейротерапия саласындағы нейрофидбек техникасы. Нейрофидбек – биофидбектің нақты бір түрі, ол адамдардың жаттығу сеанстары арқылы өз ми функцияларын өздері басқара алатыны туралы идеяға негізделген. Бұл жаттығуларда адамдар миының тудыратын және нейрологиялық кері байланыс механизмі арқылы өлшенетін сигналды өзгертуге тырысады. Процесс аяқталған соң қатысушылар мидың белгілі бір аймағына қан ағынын арттырып, осы аймаққа байланысты тапсырмаларды орындауда ми белсенділігі мен өнімділігін жақсартады.

Шолу

Гемоэнцефалографияның екі тәсілі де, жақын инфрақызыл және пассивті инфрақызыл, нейроваскулярлық байланысқа негізделген нейрондық белсенділіктің жанама өлшемі болып табылады. Нейроваскулярлық байланыс – ми қан ағынының метаболизмік белсенділікке сәйкес келу механизмі. Кортекстің бір аймағы белгілі бір когнитивтік тапсырмада қолданылғанда, сол аймақтағы нейрондық белсенділік артады, соның салдарынан жергілікті метаболизм жылдамдығы да артады. Жоғары метаболизмнің қоректік заттарға және қалдықтарды шығаруға деген қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін, қолданылып жатқан кортикальды аймаққа ми қан ағыны пропорционалды түрде ұлғаюы керек. Ағынның артуымен бірге, организмдегі тіндерге оттегі тасымалдау мен жеткізуге жауапты гемоглобин молекулалары, белсенді кортикальды аймаққа жеткізетін оттегі мөлшерін арттыруы керек, нәтижесінде жергілікті қанның оттегімен толу деңгейі жоғарылайды. Бұл гемодинамикалық жауап деп те аталады.

Жақын инфрақызыл (NIR)

Гершель Тоомим әзірлеген инфрақызыл гемоэнцефалография қанның жергілікті тотығу деңгейіндегі өзгерістерді өлшейді. Функционалдық магниттік-резонанстық бейнелеуге (ФМРТ) ұқсас, ол қанның магниттік қасиеттерінің тотығу нәтижесінде болатын өзгерістерін пайдаланып ми қызметінің суретін құрайды, ал ЖҚБ (Жақын Инфрақызыл) тотығу нәтижесінде қанның сәуле өткізгіштігінің өзгеруін пайдаланып, нейрокері байланыс сеанстарында саналы түрде өзгертілуге болатын сигналды жасайды. Ең қарапайым деңгейде ЖҚБ гемоэнцефалографиясы мидың белгілі бір аймағына, әдетте маңдай арқылы, кезектесіп қызыл (660 нм) және инфрақызыл (850 нм) сәулелерді бағыттайды. Бас сүйегі осы сәуле ұзындықтарына көбінесе сәуле өткізгіш, ал қан – емес. Қызыл сәуле зерттеу құралы ретінде қолданылады, ал инфрақызыл сәуле салыстыру үшін салыстырмалы түрде тұрақты базалық деңгейді қамтамасыз етеді. Маңдайға тағылатын спектрофотометр құрылғысындағы фотоэлектрлік жасушалар белсенді кортикальды тіндердегі ми қан ағынынан шағылысқан әрбір сәуле ұзындығындағы сәуленің мөлшерін өлшейді және деректерді компьютерге жібереді, ол қызыл және инфрақызыл сәулелердің арақатынасын есептеп, оны пациент көре алатын графикалық интерфейстегі тотығу деңгейіне сәйкес келетін визуалды сигналға аударады. ЖҚБ бақылайтын негізгі зат – оттегі. ЖҚБ кезінде тотыққан гемоглобиннің (HbO2) дезоксигенделген гемоглобинге (Hb) қатынасы артқан сайын, қанның сәуле өткізгіштігі азаяды және қызыл сәулені сіңірудің орнына көбірек шашыратады. Керісінше, қан тараған инфрақызыл сәулелер гемоглобиннің тотығу деңгейінің өзгеруіне көбінесе сезімтал емес.

Пассивті инфрақызыл (PIR)

Джеффри Кармен, Нью-Йоркте жеке тәжірибелі психолог әзірлеген пассивті инфрақызыл HEG, Toomim қолданған классикалық гемоэнцефалография принциптері мен термоскопия деп аталатын техниканың үйлесімі болып табылады. PIR, белсенді ми аймағында пайда болатын жылу мөлшеріне және жергілікті қанның оттегі деңгейіне сәйкес келетін инфрақызыл спектрдің тар жолағынан жарықты анықтау үшін NIR сенсорына ұқсас сенсорды қолданады. PIR арқылы анықталған жылу, жоғары нейрондық белсенділікті қамтамасыз етуге қажетті жоғары метаболизмді сақтау үшін күйдірілетін қант мөлшеріне пропорционалды. PIR-дің NIR-ге қарағанда ажыратымдылығы төмен, сондықтан бұл емдеу әдетте ми қан ағынының жалпы деңгейін арттыруға бағытталған.

Тарих

Нейрофидбектің алғашқы нақты мысалы 1963 жылы Чикаго университетінің профессоры Джозеф Камия ерікті адамды альфа ми толқынының белсенділігін тануға және өзгертуге үйреткен кезде болды. Бес жыл өткен соң, Барри Стерман НАСА-ның тапсырысымен мысықтарда революциялық зерттеу жүргізді, ол саналы түрде сенсомоторлық ырғағын өзгертуге үйретілген мысықтардың гидразиннің әдетте ұстамаларды тудыратын дозасына төзімді екенін дәлелдеді. Бұл жаңалық 1971 жылы адамдарға қатысты қолданылды, Стерман эпилепсиямен ауыратын адамды сенсомоторлық ритм мен ЭЭГ нейротерапиясының үйлесімі арқылы ұстамаларын бақылауға үйретті, нәтижесінде ол үш айлық емнен кейін жүргізуші куәлігін алды. Осы кезеңде Гершель Томим Альфа-пацер деп аталатын ми толқындарын өлшейтін құрылғы негізінде Томим биофидбек зертханаларын және Биокомп зерттеу институтын құрды. Он жылдан астам түрлі биофидбек механизмдерімен жұмыс істегеннен кейін, Томим 1994 жылы ми қан ағымын саналы түрде басқаруды кездейсоқ түрде ашты. Ол осы өлшемге арналған арнайы құрылғыны жасады, оны 1997 жылы "гемоэнцефалография" терминімен "Жақын инфрақызыл спектрофотометрия геменцефалографиясы" жүйесі деп атады. NIR HEG-ті клиникалық қолданушы Джеффри Кармен 2002 жылы мигреньді емдеу үшін Томимнің жүйесін бейімдеді, оның дизайнына перифериялық жылулық биосалдаманы енгізді. Содан бері екі техника да фронталды және префронталды бөліктерінің функциялық бұзылуларының көптеген түрлеріне қолданылып келеді. Шеррилл, Р. (2004).

Оқыту

HEG құрылғысымен жаттығуды бастамас бұрын, науқастарға когнитивтік функцияның бастапқы деңгейін бағалау үшін стандартталған алдын ала тест, көбінесе Зейіннің Өзгергіштік Тесті (TOVA) жүргізіледі. Пациенттің прогресі әр нейротерапия сессиясының басында және соңында бірдей өлшемді пайдалана отырып қадағаланады. Пациенттің ауруына байланысты, емдеуге дейін және кейін бір фотонды эмиссиялық компьютерлік томография (SPECT) зерттеуі де жүргізілуі мүмкін. Жаттығу сессиялары әдетте 45 минуттан бір сағатқа дейін, үзілістермен созылады. Бастапқыда барлық сессиялар сертификатталған нейротерапия провайдерінің клиникасында өтеді (бірақ қазір үйде жасауға да мүмкіндік бар) және аптасына 2-3 рет жиілікпен басталады. Науқастың жағдайына қарай, жаттығу бірнеше айдан бірнеше жылға дейін созуы мүмкін. Префронтальды қабық проблемалары бар адамдарда қызыл жарық белсенділігінің жоғары өзгеруі (төменгі деңгейден жоғары деңгейге дейінгі кең ауқым) жиі кездеседі. Төменгі өзгерушілік қалыпты функциямен байланысты. Қызыл/инфрақызыл жарық рефракциясының арақатынасы компьютер мониторында визуалды сигнал ретінде көрсетіледі және сонымен қатар жоғарырақ питч жоғарылау оттегіге сәйкес келетін дыбыстық сигналға айналдырылуы мүмкін. HEG жаттығуы кезінде науқастар HEG сенсорының генерирлеген сигналын арттыруға тырысады. Прогресс өзгерушіліктің азаюы арқылы өлшенеді.

Уәде етілген зерттеулер

HEG саласындағы көптеген зерттеулер префронтальды қабық (PFC) бұзылыстарына, яғни маңдайдың тікелей артында орналасқан және жоспарлау, шешім қабылдау, эмоционалдық реттеу, тежелу, ұйымдастыру және себеп-салдар байланысын анықтау сияқты жоғары деңгейдегі атқару функцияларын басқаратын ми қабығының аймағына бағытталған. Префронтальды қабық барлық мақсатқа бағытталған және әлеуметтік өзара әрекеттесу арқылы жүзеге асырылатын мінез-құлық үшін өте маңызды деп есептеледі. PFC өзінің бас терісіндегі орналасуының (маңдайдың артында, қызыл және инфрақызыл сәулелердің таралуына кедергі келтірмейтін шаш жоқ аймақта) және оның негізгі функцияларының оқуға бейімділігіне байланысты HEG үшін ең қолайлы нысана болып табылады.

Мигрень

PIR-мен жүргізілген зерттеулер негізінен шиеленісті бас аурулары мен мигреньді жеңілдетуге бағытталған. 100 созылмалы мигреньмен ауыратын науқастардың қатысуымен төрт жылдық зерттеуде, 30 минуттан тұратын алты жаттығудан кейін науқастардың 90% мигрень симптомдарының айтарлықтай азайғанын хабарлады. Тағы бір зерттеуде ЭЭГ, гемоэнцефалография және қолды жылыту арқылы биологиялық кері байланыс шаралары 14 ай бойы аптасына үш рет қолданылды. Нейротерапия және дәрі-дәрмектерді бірге қолданған пациенттердің 70% мигрень шабуылдарының 50% немесе одан да көп азайғанын байқады, ал дәстүрлі дәрі-дәрмекпен емделген пациенттердің арасында бұл көрсеткіш 50% құрады.

Аутизм

Аутизм термині Ретт синдромы, жалпы даму бұзылысы (ЖДБ) және Аспергер синдромы сияқты, аутизм спектрінің бұзылуы (АСБ) деп аталатын кең ауқымды синдромдарды қамтиды. АСБ-мен ауыратын барлық адамдарда әлеуметтік және коммуникативтік дағдыларды түсіну және орындаудағы бұзылыстар, импульсивтілік, назар аударудағы қиындықтар және түрлі мәжбүрлеуші мінез-құлықтар байқалады. АСБ-мен ауыратын көптеген науқастардың интеллектісі қалыпты немесе қалыптан жоғары болады, бірақ ЭЭГ көрсеткіштерінде айқын өзгерістер байқалады, бұл басқару функцияларының бұзылуымен байланысты симптомдармен бірігіп, оларды префронтальды орталықтандырылған нейротерапияға ең лайықты кандидаттар етеді. АСБ-ны емдеу үшін нейротерапияның тиімділігін зерттеген көптеген зерттеулер негізінен ЭЭГ және QEEG-ге қатысты, бірақ жақында өткізілген бір зерттеуде NIR және PIR жаттығуларының тиімділігі тек QEEG бақылау тобымен салыстырылды. Ата-аналардың мәліметтеріне сәйкес, екі HEG тобындағы адамдардың дені симптомдардың 50%-дан астам азайғанын байқады. Бұл мәліметтер ЭЭГ-нің өзгермелілігінің төмендеуімен және нейробиологиялық және нейропсихологиялық функциялардың жақсаруымен расталды. NIR назарға үлкен әсер етеді, ал PIR эмоциялық реттеу және әлеуметтік өзара әрекеттесу саласында тиімдірек екені анықталды.

Көңіл- жігердің төмендігімен гиперактивтілік бұзылуы

Көптеген симптомдары аутизм спектрінің бұзылысын (ASD) еске түсіретін, зейін тапшылығы және гиперактивтілік синдромы (ADHD) HEG зерттеулерінің назар ортасында болды. Бір жағдайда ADHD синдромымен ауырған жасөспірімнің QEEG көрсеткіштерінде айқын аномалиялар және нейропсихологиялық тесттерде зейін көрсеткіштерінің төмендеуі байқалды. Тек он екі апта сайынғы HEG тренингінен кейін, ол толығымен қалыпты QEEG көрсеткіштерін алды және зейін өлшемдері бойынша көрсеткіштерін едәуір жақсартты. Бұл зерттеудің ерекшелігі, жақсарулар емдеуден кейін он сегіз айға дейін сақталды, бұл пациентке мектепте табысты оқуы үшін қажетті дәрі-дәрмектерді азайтуға мүмкіндік берді, сондай-ақ мектептер мен ADHD бар балалары бар ата-аналарға жылдам және салыстырмалы түрде қолжетімді емдеу баламасын ұсынды.

Танымдық қызмет

Доктор Гершель Тумим және оның әйелі Марджори басқаратын зерттеушілердің үлкен тобы NIR HEG жаттығуларының мидың нақты аймақтарындағы аймақтық мидың оттегімен қамтамасыз етілуін саналы түрде күшейтетінін және когнитивтік тапсырмаларды орындаудағы нәтижені жақсартатынын бірнеше рет анықтады. Жүйелі түрде жүрек-қан тамырлары жаттығуларының миға қан ағынының артуына, нейрондық тіндерді қамтамасыз ететін капиллярлардың тамырлануының ұлғаюына байланысты екені белгілі. Томим, Мизе, Квонг және авторлар тобы 30 минуттан тұратын HEG жаттығуларының он сеансынан кейін, түрлі неврологиялық бұзылыстары бар қатысушыларда зейіннің артуын және импульсивтіліктің төмендеуін, қалыпты деңгейге келтіретінін анықтады. Қатысушылардың бір бөлігі физикалық белсенділік арту кезінде байқалатынға ұқсас ми тамырларының тамырлануының артуын да сезінді. Ең маңыздысы, жақсарудың дәрежесі әр қатысушының бастапқы TOVA көрсеткішімен сенімді байланысты екені анықталды, ең төменгі бастапқы TOVA көрсеткіштері ең үлкен жақсаруды көрсетті.

Басқалар

Сонымен қатар, HEG депрессияны, стрессті және созылмалы дауірлеуді жеңілдетуге үміттендіретін нәтижелер көрсеткен. Луис Гавирия Лас Америкас ауруханасында жүргізген зерттеулерінде нейрохирургиялық емделушілерге оңалту процесінің бөлігі ретінде 20 минуттық HEG сеанстары ұсынылған. Бұл емделушілер, бақылау тобымен салыстырғанда, жақындарымен байланыс орнатуда жақсаруды көрсетті.