Файл: Применение принципа биологической обратной связи в клинической практике (Теоретические основы метода биологической обратной связи (БОС)).pdf

Введение

Актуальность исследования. Биологическая обратная связь (БОС) - это комплекс методов и технологий, базирующихся на принципах обратной связи и направленных на активизацию внутренних резервов организма, развитие самоконтроля и саморегуляции важных физиологических функций организма путем формирования на уровне головного мозга программы их физиологически адекватного управления. Метод БОС позволяет учитывать индивидуальные особенности личности, дозированно подбирать каждому пациенту нагрузку для тренировки и контролировать эффективность ее выполнения в ходе лечения, а также, используя мультимедийные возможности компьютерной технологии БОС, обеспечить высокую эмоциональную заинтересованность и нестандартность проведения лечебных сеансов, как для взрослых, так и для детей

В настоящее время БОС-терапия рассматривается как один из наиболее перспективных подходов в арсенале превентивной медицины, основной целью которой является предотвращение развития болезни. Неинвазивность, нетоксичность, надежность и эффективность делают возможным применение БОС-методов при лечении многих хронических заболеваний в самых разных областях клинической, а также в восстановительной и превентивной медицине. Единственными противопоказаниями к проведению сеансов БОС являются состояние острого психоза, фотосенситивная эпилепсия и выраженное слабоумие.

Эффективное применение БОС-методов позволяет уменьшить в 1,5 - 2 раза медикаментозную нагрузку при таких хронических заболеваниях, как гипертоническая болезнь, эпилепсия, синдром нарушения внимания и гиперактивности у детей и подростков, мигрень, бронхиальная астма и др., а у более чем 60% больных неврозами, депрессивными и тревожными нарушениями совсем исключить лекарства в ходе лечения и восстановительного периода. БОС-терапия, включенная в стандартную программу восстановительного лечения и реабилитации, сокращает сроки выздоровления в 2 - 5 раз, а также значительно снижает число повторных обращений. Все это свидетельствует не только о медицинской целесообразности, но и экономической обоснованности широкого внедрения БОС-технологий.

Степень разработанности проблемы. Теме исследования посвящено определенный круг работ. Среди них можно отметить, в частности, труды Н. Миллера, Ди Кары, М.В.Штермана, Д.Камии и других.

Объект исследования – биологическая обратная связь.

Предмет исследования –применение биологической обратной связи в клинической практике на примере уменьшения стресса.

---

Цель работы - рассмотреть применение биологической обратной связи в клинической практике.

В работе поставлены задачи:

- проанализировать история метода биологической обратной связи (БОС).

- рассмотреть понятие о методе биологической обратной связи.

- раскрыть на примере эксперимента роль БОС в уменьшении стресса.

В работе применялись следующие методы исследования: теоретический анализ, наблюдение, анализ официальных, метод экспертных оценок.

Практическая значимость данной работы состоит в том, что материалы представленной работы могут быть в профилактике стрессов при помощи БОС.

Структура работы: введение, две главы, заключение, список использованной литературы.

1. Теоретические основы метода биологической обратной связи (БОС)

1.1. История метода биологической обратной связи (БОС)

Изучение биологической обратной связи (БОС) уходит корнями в учение И. П. Павлова об условных рефлексах и регулирующей роли коры. Это научное направление возникло в самом начале 20-го века в Институте экспериментальной медицины (Санкт-Петербург).

Развивая эти идеи, П. К. Анохин показал, что принципу обратной связи принадлежит решающая роль в регулировании как высших приспособительных реакций человека, так и его внутренней среды. Норберт Винер определил "обратную связь" как способ регулирования на основе непрерывного поступления новой информации о функционировании системы. Активное изучение метода началось в конце 50-х годов XX века, когда учениками Павлова, как в России, так и в Америке, было разработано новое направление в физиологии - учение об инструментальных условных рефлексах.

Наибольший вклад в его развитие внесли:

• исследования Miller N.E., DiCara L.V.(1968) по выработке у животных висцеральных условных рефлексов оперантного типа;
• исследования Sterman M.B.(1980) о повышении порогов судорожной готовности послеусловнорефлекторного усиления сенсомоторного ритма в центральной извилине коры головного мозга как животных, так и человека;
• открытие Kamiya J.(1968) способности испытуемых произвольно изменять параметры своей электроэнцефалограммы (ЭЭГ) при наличии обратной связи с информацией об их текущих значениях^[1].

---

Следует отметить, что российский опыт в области биоуправления прошел успешные испытания в США, Испании, Израиле и Швейцарии, а вот в России он пока является чем-то экзотическим. Тем не менее, и у нас в стране уже имеются убедительные доказательства высокой эффективности метода БОС при лечении различных заболеваний (и в этом списке такие тяжелые недуги, как  гипертоническая болезнь, синдром Рейно, мигрень, язвенная болезнь, алкоголизм и наркомания).

Самым важным достоинством метода биологического самоуправления является то, что в нем пациент из пассивного объекта врачебного вмешательства превращается в активный субъект, который сам определяет свое выздоровление.

Первые работы в области биофидбека были выполнены в клинической нейрофизиологии. В 1958г. Камия^[2] начал изучать изменения альфаритма электроэнцефалограммы (ЭЭГ) испытуемых (альфа- нейрофидбек) при выполнении различных ментальных упражнений. В целях выработки дискриминационного условного рефлекса по условиям опыта периодически звонил колокольчик, а испытуемый должен был сам указать, «генерировал» ли его мозг альфа-ритм непосредственно перед аудиторным стимулом. Многие испытуемые смогли обучиться этому, что привело к дальнейшим исследованиям управления альфа-ритмом.

В последующем Камия и сотрудники продемонстрировали, что испытуемые могли подавлять активность альфа-ритма, когда им предоставлялась звуковая информация о его наличии. Хотя первоначальные ожидания от возможности произвольно управлять альфа- ритмом оказались преувеличенными, эти исследования были продолжены, так как предполагалось, что они в конечном итоге могут привести к разработке более эффективных клинических методов биофидбека. Несмотря на оптимистичные ожидания, не удалось продемонстрировать четкую корреляцию между высокой плотностью альфа- ритма и субъективным ощущением покоя и расслабленности. Как оказалось, альфа-ритм не имеет универсального стрессснижающего действия, отмеченного в ранних исследованиях.

Однако, это не послужило при- чиной полного отказа от концепции нейрофидбека и впоследствии появились многие другие виды лечения с использованием биофидбека. Так, Мартин Рот и сотрудники оспорили утверждение, что альфа-нейрофидбек фактически означает тренинг индивидуума произвольно регулировать мозговую деятельность^[3]. В ответ на это Хардт и Камия опубликовали статью, в которой доказывали эффективность нейрофидбека, и что его эффективность не зависела от визуально-моторной информации^[4].

---

В 1978г. Анколи и Камия исследовали, является ли или нет усиление альфа-ритма на ЭЭГ результатом снижения визуального и глазодвигательного ответа^[5]. Они провели метаанализ 45 различных исследований нейрофидбека и пришли к выводу, что в большинство выполненных ранее исследований страдали от методологических недостатков. По их выводам, многие негативные результаты появились из-за слишком короткого периода обучения и неоптимальных условий биофидбека. Как результат, ими было предложено проводить не менее 4 учебных занятий с непрерывным биофидбеком, каждое продолжительностью не менее 10 минут с количественной оценкой достигаемых результатов тренировки.

В дальнейшем, Бари Стерман и сотрудники продемонстрировали высокую эффективность нейрофидбека с использованием бета-ритма (бета-нейрофидбек), включая и роль сенсомоторной ритмической активности ЭЭГ. Бета-нейрофидбек был использован в лечении эпилепсии, синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Сенсомоторный ритм (SMR, СМР) является ритмической активностью мозга в диапазоне 12–16 Гц, которая может быть зарегистрирована вблизи сенсомоторной области коры. СМР регистрируется во время бодрствования и очень похож, если не идентичен, веретенам сна, которые возникают во второй стадии сна. Также Б. Стерман показал, что у обезьян и кошек, прошедших СМР-тренинг отмечались повышение порогового уровня монометилгидразина (вещества, вызывающего су- дороги). Эти исследования показывают, что СМР связан с процессами торможения в двигательных областях коры и, следовательно, усиление СМР через оперантные рефлексы увеличивает способность контролировать припадки^[6]. Исследования сканограмм мозга позволили связать СДВГ с изменениями работы коры передней поясной извилины (anterior cingulate cortex, ACC) в задачах, связанных с выборочным вниманием.

В 2006г. Johanne Levesque и сотрудники опубликовали результаты исследований функциональной МРТ (fMRI), демонстрирующие нормализацию активации ACC в задачах с выборочным вниманием у испытуемых с СДВГ, прошедшим нейрофидбек-тренинг. Испытуемые были рандомизированы либо в группу нейрофидбека, либо в группу контроля; в группе контроля не было отмечено никаких изменений в активации АСС по сравнению с группой нейрофидбека^[7]. В последние 15–20 лет отмечается резкое повышение интереса к нейрофидбеку, связанное с более глубоким пониманием тонких механизмов, лежащих в его основе. Нейрофидбек с альфа- и тетаритмом использовался в лечении алкогольной и других зависимостей, а также тревожных расстройств. Нейрофидбек на этих низких частотах сильно отличается нейрофидбека с бета-ритмом или СМР. Бета- и СМР-нейрофидбек можно рассматривать как наиболее физиологичный метод, усиливающий процессы торможения в сенсомоторных зонах коры и подавляющий альфа-ритм. С другой стороны, альфа-тета-нейрофидбек, имеет в своей основе психотерапевтическую модель и включает в себя доступ к болезненным или подавленным воспоминаниям через альфатетасостояние (термин, который происходит от регистрируемого паттернаритма на ЭЭГ).

---

В 2010г. Т.Рос и сотрудниками было проведено исследование, впервые продемонстрировавшее наличие нейропластического эффекта, происходящие непосредственно после нейрофидбека. Как было показано, достаточно получасового сеанса нейрофидбека, чтобы вызвать длительные изменения в возбудимости коры головного мозга и корковой активности. Авторы отметили, что ответ коры на транскраниальную магнитную стимуляцию (transcranial magnetic stimulation, ТМС) был значительно усилен после нейрофидбека и сохранялся, по крайней мере, 20 минут.

Одной из интересных областей исследований биофидбека стала эмпирическая оценка висцеральных или гладкомышечных оперантных условных рефлексов, принимая во внимание, что в 1938г. Скиннер не смог продемонстрировать выработки оперантного вазоконстрикторного условного ответа. Н.Миллер и сотрудники занимались выработкой оперантных условных рефлексов вегетативной нервной системы на животных.

В 1968г. Ди Кара и Н.Миллер продемонстрировали, что курарезированных крыс можно научить избегать удара электрическим током, снижая частоту сердечных сокращений^[8]. Хотя попытки Миллер повторить эти результаты были неудачными, все же удалось показать, что висцеральные оперантные условные рефлексы с помощью биофидбека могут быть выработаны и у человека^[9]. Были ли первоначальные выводы Миллер искажены артефактами измерений или сложным взаимодействием различных факторов, не известно до сих пор. Однако публикация его ранних исследований по висцеральным оперантным условным рефлексам у животных заинтересовала многих ученых и вдохновила исследовать подобные явления на человеке, что и привело в конечном итоге к разработке новых, более сложных технологий биофидбека.

Х.Д. Киммел исследовал инструментальные оперантные условные рефлексы вегетативной нервной системы (ВНС) у человека. Опираясь на результаты более ранних экспериментов в развитии оперантных условных рефлексов управления кожногальваническими реакциями (КГР), он обнаружил, что изменение КГР субъектов могло быть обусловлено использованием приятных запахов. Далее он просуммировал итоги исследований, в том числе 16 исследований биофидбека с КГР, 5 ― с сердечным ритмом и 3 ― вазомоторными реакциями, которые поддержали предположение, что на ВНС можно влиять с помощью оперантных условных рефлексов^[10]. Эти выводы были подвергнуты критике со стороны Каткина и Мюррея^[11], которые тоже получили положительные результаты, но связывали их с эффектом медиаторов.

---