Иван Петрович Павлов был большим любителем велопрогулок, как основы здорового образа жизни. Почти сто лет спустя в Институте физиологии, основанном Павловым и носящим его имя, был разработан интерактивный аппаратно-программный комплекс, в состав которого входит велотренажер. Этот комплекс применяют для восстановления когнитивных и эмоциональных нарушений у пациентов с психоневрологической патологией, в том числе — с депрессией.
Когнитивный тренинг в виртуальной среде в условиях физических нагрузок: i-Pavlovian / © Пресс-служба Института физиологии имени Павлова
Сотрудники лаборатории физиологии зрения Института физиологии имени И. П. Павлова РАН Светлана Муравьева и Владислав Лебедев провели серию исследований, в основе которого – сеансы тренингов на аппаратно-программном комплексе «Когнитивный тренинг в виртуальной среде в условиях физических нагрузок: i-Pavlovian». В основе методики – целенаправленная деятельность в виртуальной среде с когнитивными задачами в условиях движения. В исследованиях принимали участие пациенты, страдающие депрессивным расстройством. Цель – оценка влияния когнитивного тренинга на зрительную систему и эмоциональную сферу пациентов.
Депрессивное расстройство – тяжелое расстройство настроения, ведущее к инвалидности с высокими показателями заболеваемости и смертности, характерное для всех возрастов и расовой принадлежности. Неотъемлемой чертой этой болезни является минимум двухнедельный период подавленного настроения с нарушениями нейро-вегетативных функций (изменение аппетита, потеря веса, нарушения сна), психомоторной активности (например, потеря энергии и интересов, возбуждение или заторможенность), когнитивных функций (чувство самоуничижения, безнадежности или неадекватной виновности), также периоды тревоги, возникновение суицидальных мыслей. Симптомы наблюдаются почти ежедневно, большую часть дня. Депрессивное расстройство может начаться в любом возрасте, в том числе в детском и подростковом, хотя существуют периоды наибольшего риска – 20 и 40 лет.
Известно, что многие психоневрологические патологии, в том числе депрессивные проявления, сопровождаются нарушениями когнитивных функций. Для их восстановления необходимо применение методов, стимулирующих работу головного мозга на различных ее этапах, а также отвлекающих внимание пациентов от их эмоционального переживания, что будет способствовать улучшению качества жизни и более длительному сохранению трудоспособности. На основании этого подхода в лаборатории физиологии зрения ИФ РАН под руководством Юрия Шелепина был разработан «Когнитивный тренинг в виртуальной среде в условиях физических нагрузок: i-Pavlovian».
Исследования были начаты в Институте мозга человека РАН на пациентах с шизофренией еще десять лет назад. В дальнейшем когнитивный тренинг был усовершенствован и адаптирован для пациентов с депрессией. В настоящее время сотрудниками лаборатории С. В. Муравьевой и В. С. Лебедевым метод активно внедряется в клинику в реабилитационном центре Психоневрологического диспансера №1 для восстановления нарушенных функций пациентов с депрессией и тревогой.
Этот метод обладает многими характеристиками, нацеленными на улучшение общего состояния пациентов. В связи с клиническими особенностями депрессивного расстройства, важное значение имеет естественный характер стимуляции (без шлема и очков), не вызывающий нежелательного эмоционального напряжения и побочных физиологических эффектов. Поэтому в используемом аппаратно-программном комплексе применяют программы с видеорядом природных пейзажей, обработанный таким образом, что осуществляется погружение в виртуальную среду.
Динамические фоны на панорамном мониторе, которые наблюдают пациенты – разнообразны и богаты нюансами, что позволяет стимулировать зрительно-пространственное восприятие. Кроме того, сочетание видеоряда со слуховыми стимулами, звуками природы, повышает уровень концентрации зрительного и слухового внимания во время тренинга. Программное обеспечение позволяет не только синхронизировать движение пациента с предъявляемым видеорядом природных сцен, но также запрограммировать ряд когнитивных задач, которые исследуемый решает в ходе виртуальной велопрогулки – например, нажатие рычага при появлении объектов с определенными характеристиками и красного сигнала светофора.
В основе метода – нейропластичность, способность головного мозга образовывать новые и обходные нейронные связи вместо разрушенных. Важным также является поведенческий подход, согласно которому целенаправленная деятельность пациента становится эффективным регулятором его эмоционального состояния. Игровая, интерактивная форма исследования в сочетании с целенаправленной деятельностью испытуемого вовлекает его в процесс решения различных когнитивных задач, отвлекающих внимание от эмоциональных переживаний.
Во время сессий ведется мониторинг электрической активности мозга и регистрация пульса. Пациенты следят за показателями собственной успешности, подкрепление идет за счет появления на экране поощряющих надписей при прохождении определенного этапа. Все это происходит на фоне активного движения, что улучшает кровообращение всего организма и способствует выработке гормонов удовольствия (эндорфинов). Когнитивный тренинг состоит из 10-12 сеансов продолжительностью 20-25 минут и занимает 3 недели при условии регулярного посещения сеансов.
Для оценки эффективности метода, были проанализированы данные электроэнцефалограммы и теста психодиагностики. Показатели спектральной мощности волн электроэнцефалограммы у пациентов были максимальны в первый день тренинга в затылочной и затылочно-височной области слева (рисунок 3), а у группы контроля (здоровые люди) – в лобной области справа (рисунок 2). На рисунках хорошо видно, как в зависимости от дня тренировки, у пациентов наблюдается положительная динамика – уменьшение амплитуды в затылочной области и увеличение в области лобной. Таким образом, видно, что показатели свидетельствует о приближении состояния пациента к норме.
Полученные данные были подкреплены клиническим тестом психодиагностики депрессии, тревоги и стресса DASS-21. Особенностями этого теста являются три группы вопросов, связанные с оценкой уровня депрессии, тревоги и стресса, расположенные в случайном порядке. Максимальное количество баллов было зарегистрировано в первый день, минимальное – в последний тренинга. Таким образом, у пациентов с депрессивным расстройством при оценке спектральной мощности высокочастотных волн ЭЭГ и оценке по Шкале DASS-21 наблюдается положительная динамика от первого сеанса тренинга к десятому сеансу. Полученные данные говорят в пользу эффективности предложенного метода когнитивного тренинга.
