Dołącz do czytelników
Brak wyników

Nowości w psychologii

19 marca 2018

NR 5 (Wrzesień 2017)

Nowe neurotechnologie w diagnozie i terapii następstw urazów mózgu cz. 2

582

Diagnoza i terapia pacjentów po urazie mózgu należy do najważniejszych problemów, z jakimi boryka się medycyna XXI wieku (Langlois i wsp., 2006). Nie chodzi tu jednak tylko o to, że urazy mózgu (traumatic brain injury, TBI), jak podaje WHO, występują dziś częściej niż wiele innych chorób i staną się jedną z głównych przyczyn zgonów lub niepełnosprawności do 2020 roku (por. Hyder i wsp., 2007). Zdaniem Prigatano (1999) na tę sytuację składają się ponadto następujące czynniki:

  1. zmniejszanie się środków finansowych przeznaczanych dla służb zajmujących się problemami zdrowotnymi, w tym na neurorehabilitację osób po urazach mózgu,
  2. konieczność uściślenia i oceny efektywnych oddziaływań rehabilitacyjnych w stosunku do poszczególnych grup pacjentów,
  3. brak danych naukowych, które posłużyłyby do podważenia decyzji opartych bardziej na wskaźnikach ekonomicznych niż na potrzebach pacjentów.

Niniejszy artykuł jest drugą częścią materiału opublikowanego w „Psychologii w Praktyce” nr 4 (2017) – dostępnego pod tym samym tytułem.

Polska Szkoła Neurorehabilitacji

Neurorehabilitacja jest rozumiana w Polsce jako złożony proces medyczny mający na celu pomoc w odzyskiwaniu zdolności funkcjonowania układu nerwowego oraz zminimalizowanie i/lub wyrównanie ewentualnych zmian funkcjonalnych wynikających z uszkodzenia tego układu (por. Pąchalska, 2007). W procesie neurorehabilitacji wykorzystuje się oprócz metod standardowych (por. Pąchalska 2007) również nowe neurotechnologie (neurofeedback, przezczaszkową stymulację magnetyczną (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS) oraz przezczaszkową stymulację prądem elektrycznym (ang. transcranial direct current stimulation, tDCS) (Pąchalska, Kaczmarek i Kropotov, 2014).

Neurorehabilitacja powinna być powiązana z umiejętnościami i postawami osoby niepełnosprawnej oraz jej rodziny i przyjaciół, a także powinna promować ich umiejętności do pracy na najwyższym możliwym dla nich poziomie niezależności od innych. Powinna zachęcać również do odbudowy poczucia własnej wartości i pozytywnego nastroju, aby pacjent mógł przystosować się do nowej sytuacji i skutecznie zaangażować się w proces własnej reintegracji społecznej.

Tab. 1. Cechy Polskiej Szkoły Neurorehabilitacji

 

 

CECHA NEUROREHABILITACJI ISTOTA ODDZIAŁYWANIA
HOLISTYCZNA     Należy uwzględnić wymiary fizyczne, poznawcze, psychologiczne, społeczne i kulturowe tożsamości i osobowości, stadium postępu choroby i stylu życia zarówno pacjenta, jak i rodziny
 
ZORIENTOWANA NA PACJENTA (I RODZINĘ)    Zaprojektowane dla opieki zdrowotnej strategie powinny być dostosowane (o ile to możliwe) 
WIELOSPECJALISTYCZNA Plany integracji społecznej powinny być projektowane i wdrażane przez wielospecjalistyczne zespoły złożone z wysoko wykwalifikowanych i zmotywowanych praktyków doświadczonych w pracy zespołowej. Uczestnictwo i aktywna współpraca pacjenta oraz rodziny jest niezbędna. Pacjent i rodzina muszą być dobrze poinformowani o istocie urazu i jego następstwach oraz o możliwościach oddziaływań pomocowych. Konieczne jest zbudowanie zaufania do wielospecjalistycznego zespołu
DŁUGOTERMINOWA Oddziaływania terapeutyczne powinny być prowadzone długoterminowo. Powinny być ukierunkowane na różnorodne potrzeby pacjenta, jakie pojawią się, począwszy od momentu wystąpienia urazu do najwyższego możliwego poziomu odbudowy funkcji. Może to obejmować zaradzenie powikłaniom medycznym urazu lub choroby w późniejszym okresie życia
KOMPETENTNA Leczenie musi być wsparte odpowiednimi zasobami ludzkimi i materialnymi, aby skutecznie rozwiązywać problemy każdego pacjenta w miarę ich wystąpienia
 UKIERUNKOWANA NA REINTEGRACJĘ CHOREGO Konieczne jest poszukiwanie najlepiej przystosowanych rozwiązań do specyfiki i zasobów społeczności osób niepełnosprawnych, które sprzyjają możliwie najlepszej reintegracji społecznej osób niepełnosprawnych

Źródło: Opracowanie własne.

Neurofeedback

Neurofeedback (Sterman i Egner, 2006; Kropotov, 2009) opiera się na trzech zjawiskach opisanych w literaturze naukowej:

  1. stan mózgu (w tym jakakolwiek dysfunkcja lub rozregulowanie) znajduje odzwierciedlenie w parametrach EEG,
  2. pacjent może dobrowolnie i wybiórczo zmieniać niektóre parametry EEG,
  3. udzki mózg, dzięki zjawisku plastyczności, zapamiętuje pożądane (nagradzane) stany.

Podstawowym celem neurofeedbacku jest znormalizowanie patologicznego zapisu EEG. Wykorzystuje się tu specjalne programy komputerowe, które umożliwiają również eliminację artefaktów (spowodowanych – na przykład – mruganiem powiekami) i wyodrębnienie komponentów, które pozwalają na dokonanie oceny badanych parametrów.    

Trening wstępny

Przed przystąpieniem do neuroterapii należy przeprowadzić odpowiedni trening, gdyż zapewnia to uzyskanie wiarygodnych danych w czasie samego procesu terapii. Współczesne programy komputerowe umożliwiają dokonanie szybkiego i dokładnego zapisu EEG. Wymaga to jednak dokonywania poszczególnych zapisów przez przynajmniej jedną sekundę i uwzględnienia 10 cykli dominującego rytmu. Czasem pomocne jest podawanie odpowiednich instrukcji pacjentowi. Ułatwieniem jest też możliwość porównania danych uzyskanych od pacjenta z „krzywą treningową” dostarczaną zazwyczaj wraz z programem przez producenta.    Po przeprowadzeniu kilku sesji neurofeedbacku obliczamy „krzywą uczenia się”. Umożliwia to ocenę skuteczności danego treningu. Zazwyczaj pięć sesji wystarcza, aby nauczyć się wykonywać dane zadanie (np. obniżać lot pojawiających się w grze samolotów).

Rodzaje protokołów neurofeedbacku

Można wyróżnić dwa rodzaje protokołów neurofeedbacku:

  • Aktywacyjne, wiążące się z wyższymi wartościami (powyżej 13 Hz) częstotliwości EEG. W celu aktywacji określonych obszarów mózgu wykorzystuje się często trening beta. Zazwyczaj aktywizuje się lewą stronę mózgu, ze szczególnym uwzględnieniem okolicy czołowej, gdyż wiąże się ją z pozytywnymi emocjami. Mogą się jednak pojawić negatywne objawy współtowarzyszące, takie jak drażliwość lub też poczucie nadludzkich możliwości. Dlatego poszczególne sesje należy ograniczyć do około 20 minut.
  • Relaksacyjne, które wiążą się z aktywacją alfa o częstotliwości 8–12 Hz, czasem nawet niższych niż 8 Hz. Trening alfa (8–12 Hz) jest używany w celach relaksacyjnych głównie dlatego, że jest to rytm występujący w stanach spoczynku. Trening relaksacji stosuje się często łącznie z bodźcami słuchowymi, gdyż stwierdzono, że bodźce wzrokowe powodują aktywację mózgowia.

Tradycyjne, konwencjonalne protokoły neurofeedbacku oparte są na porównaniu wyników qEEG chorych po urazach mózgu z wynikami baz danych normatywnych Instytutu Mózgu Ludzkiego w Szwajcarii (Kropotov, 2016).

Rodzaje neurofeedbacku

  • Neurofeeback s-LORETA

W ostatnich latach dość często stosowany jest neurofeedback, w którym wykorzystuje się zapis EEG w celu obliczenia takich parametrów, jak: indeksy widma, miary koherencji oraz gęstość prądu wewnątrzczaszkowego przy pomocy tomografii LORETA lub s-LORETA.
Z uwagi na trudności techniczne nie stosuje się z reguły bezpośrednich połączeń z komputerem. Tym bardziej, że brak jest (jak na razie) danych normatywnych, co utrudnia stosowanie takich rozwiązań. Są już jednak podejmowane tego typu próby, gdyż w Laboratorium Instytutu Mózgu Ludzkiego Rosyjskiej Akademii Nauk w St. Petersburgu opracowano wersję interfejsu komputer – mózg (ang. computer – brain interface, CBI), w której wykorzystuje się neuromarkery opracowane dzięki badaniu ERPs, lecz jest ona dopiero w fazie eksperymentalnej (Kropotov, 2016).
W neurorehabilitacji stosuje się jednak powszechnie wirtualne symulacje rzeczywistości i gry wideo, gdyż zapewniają one pacjentom interaktywny sposób 
na odkrywanie i ponowne uczenie się różnych aspektów ich życia i środowiska, co może przyspieszyć proces ich reintegracji ze społeczeństwem.

Samoregulacja wolnych potencjałów korowych
Badania wykazały, że ujemne powolne przechodzenie potencjałów, które ma swój początek w pozbawionej pików dendrytycznej warstwie kory mózgowej, odzwierciedla zsynchronizowaną depolaryzację neuronów tej warstwy korowej. Wiąże się 
to ze zwiększeniem pobudliwości tych neuronów. Zaobserwowano, że chorzy z epilepsją przejawiają trudności w regulowaniu poziomu pobudzenia kory w obrębie obwodu korowo-wzgórzowego (Pąchalska, Kaczmarek i Kropotov, 2014). Badania zdrowych osób dostarczyły informacji, że możliwe jest nauczenie się samoregulacji wolnych potencjałów korowych. Dlatego obecnie w neuroterapii chorych z epilepsją stosuje się opanowywanie kontrolowania ruchów przedmiotów poruszających się na ekranie komputera (co jest oczywiście trudne dla tych chorych, gdyż może pobudzać wystąpienie czynności napadowej). Podobne urządzenie jest też wykorzystywane w komunikowaniu się z otoczeniem przez osoby sparaliżowane po urazach mózgu. Pacjent uczy się wówczas wybierać w myśli odpowiednią literę, a ta ukazuje się na ekranie komputera (Kropotov 2016).

  • Neurofeedback z wykorzystaniem fMRI

Weiskopf i wsp. (2006) zaproponowali zastosowanie fMRI w neurofeedbacku z wykorzystaniem pracy mózgu w okresie 1,3 sekundy. Zaobserwowali oni możliwość dokonywania przez badane osoby aktywacji dodatkowej okolicy ruchowej oraz obszaru okołohipokampowego. Obecnie technika ta wykorzystywana jest w treningu lokalnej samoregulacji aktywności mózgu zarówno u osób zdrowych, jak i u pacjentów z pourazowym uszkodzeniem mózgu.
Korzyści związane ze stosowaniem neurofeedbacku
W literaturze przedmiotu wymienia się różnorodne korzyści płynące z wykorzystywania neurofeedbacku w terapii osób po urazach mózgu. Należą tu:

  1. minimalizowanie objawów, gdyż wyćwiczone umiejętności sprzyjają redukcji problemów chorego związanych zwłaszcza z zażywaniem leków,
  2. stabilność uzyskanych wyników, gdyż opanowywanie ćwiczonych umiejętności wymaga wielokrotnego powtarzania danego zadania aż do osiągnięcia pożądanych efektów,
  3. trwałość uzyskanych wyników, gdyż wyćwiczona umiejętność po odpowiednim opanowaniu pozostaje na całe życie, podobnie jak umiejętność korzystania z komputera lub prowadzenia samochodu.

Na uwagę zasługuje fakt, że osiągnięcie odpowiedniego stanu danej umiejętności i jej utrwalenie przy pomocy neurofeedbacku wymaga stosowania 
od 20 do 40 sesji, a niejednokrotnie i więcej. Przy czym liczba tych sesji zależy głównie od stanu rezerwy poznawczej pacjenta oraz głębokości zaburzeń procesów poznawczych, emocjonalnych i zachowania (Pąchalska, 2007).

 

 

Fot. 1. Aparatura do przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Głowę osoby badanej unieruchamia się za pomocą specjalnego statywu, do czaszki zbliża się na wysięgniku cewkę elektromagnesu i umieszcza ją nad odpowiednią strukturą mózgu. Aparatura elektroniczna wytwarza bardzo krótki i silny impuls prądu, który dzięki indukcji elektromagnetycznej zamienia się w cewce w impuls pola magnetycznego. 

Źródło: Piotr Jaśkowski (2009), zmodyfikowane.

Zweryfikowane protokoły neurofeedbacku u osób po urazach mózgu były opublikowane w połowie pierwszej dekady XXI wieku (Thornton i Carmody 2005). W dużych australijskich i norweskich centrach rehabilitacji prowadzone są wciąż nowe badania nad przydatnością neurofeedbacku w odzyskaniu kontroli poznawczej i emocjonalnej przez osoby po urazach mózgu (por. Brunner i wsp., 2013; Kropotov, 2016). Autorzy ci ocenili stan odzyskania funkcji poznawczych w trzech niezależnych próbkach pacjentów po urazach mózgu, uzyskując współczynnik trafności powyżej 90%. W innym badaniu Brunner i wsp., (2013) ocenili względną siłę aktywności fali beta, uzyskaną w trzech przypadkach badania funkcji poznawczych. Okazało się, że niska fala beta może być negatywnym wskaźnikiem zdolności poznawczych. W najnowszych badaniach wykazano, że terapia z wykorzystaniem neurofeedbacku wywołuje znaczące zmiany w łączności strukturalnej i funkcjonalnej u młodych, umiarkowanie poszkodowanych pacjentów po urazach mózgu (Munivenkatappa i wsp., 2014), a nawet w cięższych przypadkach (Pąchalska i wsp., 2014).

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS) jako nieinwazyjna metoda bezpośredniego modulowania aktywności neuronalnej dobrze nadaje się do leczenia chorych po urazach mózgu (Pape i wsp., 2006; George, 2010; Herrold i wsp., 2014). W istocie TMS wytwarza pole magnetyczne w cewce umieszczonej na skórze głowy, która indukuje prąd elektryczny w tkance mózgowej, w wyniku czego zachodzą zmiany pobudliwości neuronalnych (fot. 1). W zależności od parametrów stymulacji technika TMS daje możliwość modulowania funkcji kory mózgowej i ośrodków podkorowych poprzez zwiększenie lub zmniejszenie pobudliwości korowej (Pape, 2006; Kropotov, 2009).

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna niskimi częstotliwościami powoduje zahamowanie pobudzenia kory i ma zastosowanie w leczeniu zaburzeń charakteryzujących się nadpobudliwością korową. Z kolei stymulacja wysokimi częstotliwościami powoduje wzrost pobudliwości korowej i dlatego podejmowane są próby określenia jej zastosowania jako potencjalnego sposobu leczenia stanów charakteryzujących się obniżeniem aktywności korowej (Demirtas-Tatlidede i wsp., 2012). Istniejąca obecnie literatura dotycząca wykorzystania TMS w leczeniu urazów mózgu jest jeszcze w powijakach. Do chwili obecnej istnieje tylko kilka opublikowanych studiów przypadów (por. Herrold i wsp., 2014) oraz tylko jedno nierandomizowane badanie pilotażowe (Saunders i wsp., 2014). Te studia przypadków dotyczą jednak różnego typu zastosowań TSM. W jednym z nich TMS wykorzystano w celu leczenia określonego następstwa neurologicznego, w innym do poprawy ogólnych funkcji neurobehawioralnych (Pappe i wsp., 2006), a w jeszcze innym do leczenia ściśle określonego deficytu poznawczego (Bonni i wsp., 2013; Pąchalska i wsp., 2011). Opisywane przypadki różnią się także stopniem nasilenia urazu mózgu: od ciężkiego do łagodnego. Z kolei randomizowane badania pilotażowe przeprowadzono na próbie 15 osób dotkniętych łagodnym urazem mózgu (Koski i wsp., 2014). W badaniu tym nie uwzględniono grupy kontrolnej, ale podano wstępne dane, że TMS wysokiej częstotliwości przeznaczony do aktywacji lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej może poprawić objawy związane z łagodnym urazem mózgu.

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (ang. transcranial direct current stimulation, tDCS)

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (ang. transcranial direct current stimulation, tDCS) jest nieinwazyjną techniką neuromodulacji, która wykorzystuje prąd stały o niskiej amplitudzie przepuszczany przez skórę głowy, aby zmienić tryb odpalania neuronów korowych. Metoda ta została wprowadzona w 1960 roku i wzbudziła ponowne zainteresowanie w roku 2000. Stwierdzono, że przezczaszkowa stymulacja prądem wywiera wpływ na pobudliwość kory mózgowej, przy czym stymulacja anodą powoduje długotrwały wzrost pobudliwości kory, podczas gdy stymulacja za pomocą katody powoduje efekty odwrotne (Nitsche i Paulus, 2000; Kropotov, 2009). Czas trwania uzyskanych rezultatów jest uzależniony od czasu trwania stymulacji, a zmiany w zachowaniu zachowują trwałość przez kilka tygodni. Na ryc. 1 przedstawiono podstawowy model działania metody tDCS.

 

Ryc. 1. Schemat przezczaszkowej bezpośredniej stymulacji prądem stałym (tDCS – Transcranial Direct Current Stimulation)

 Źródło: Kropotov, 2009, zmodyfikowane.


Ponadto kolejne sesje przezczaszkowej stymulacji prądem stałym powodują skutki behawioralne trwające kilka tygodni. Przegląd badań na temat stosowania tDCS w leczeniu pacjentów po urazach mózgu znaleźć można w książkach autorstwa Kropotova (2009; 2014). Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym w skojarzeniu z neurofeedbackiem była też stosowana z powodzeniem w przypadkach zespołu stresu pourazowego (ang. post-traumatic stress disorder, PTSD) u osób po urazach mózgu i opisana w innych moich pracach (Pąchalska i wsp., 2011; Pąchalska, Kaczmarek i Kropotov, 2014). Więcej informacji na temat przezczaszkowej stymulacji prądem stałym znajdzie również Czytelnik w pracy Tomasza Zyssa (2010).

 

Część 3 artykułu – Studium przypadku w kolejnym numerze „Psychologii w Praktyce”, w listopadzie 2017 r.

 

SŁOWNIK

AFAZJA – utrata lub osłabienie zdolności językowego porozumiewania się wskutek uszkodzenia mózgu, przede wszystkim tzw. obszarów mowy.
AFAZJA NIEPŁYNNA – inaczej afazja motoryczna, zaburzenie językowego porozumiewania się wskutek uszkodzenia mózgu, polegające na trudnościach w prawidłowym budowaniu wypowiedzi słownych, co skutkuje zaburzeniami artykulacji oraz znacznym spowolnieniem szybkości wypowiedzi.
AFAZJA PŁYNNA – inaczej afazja sensoryczna, zaburzenie językowego porozumiewania się wskutek uszkodzenia mózgu, przejawiające się głównie trudnościami w rozumieniu wypowiedzi, przy czym szybkość wypowiadania się pozostaje zachowana.
ANOSOGNOZJA (gr. nosos – choroba i gnosis – wiedza) – objaw neurologiczny polegający na całkowitej lub częściowej utracie zdolności zdawania sobie sprawy z własnej choroby. Występuje najczęściej u pacjentów po urazie lub udarze prawej półkuli mózgu, w wyniku którego została uszkodzona kora somatosensoryczna. Anosognozja jest zaburzeniem świadomości i choć częściowo przypomina psychologiczne objawy zaprzeczania chorobie przejawiające się brakiem zainteresowania swoją ogólną sytuacją oraz emocjonalną i uczuciową obojętnością wobec tej sytuacji, jednak wiąże się ze wspomnianym powyżej uszkodzeniem strukturalnym mózgu. Jest przez niektórych badaczy uważana za objaw neurologiczny związany z funkcjonowaniem całego mózgu, ze szczególnym uwzględnieniem uszkodzenia płata ciemieniowego.
APRAKSJA – objaw polegający na utracie bądź ograniczeniu zdolności do wykonywania dowolnych i celowych czynności, spowodowany uszkodzeniem mózgu.
AUTOTOPAGNOZJA – objaw polegający na braku świadomości topografii własnego ciała, niemożności rozpoznania lub umiejscowienia jego poszczególnych części wskutek uszkodzenia mózgu.
CZYNNOŚĆ BIOELEKTRYCZNA MÓZGU – aktywizacja polegająca na nagłej zmianie polaryzacji, przechodząca od neuronu do neuronu. Podstawowym mechanizmem sterującym zmianami polaryzacji jest mechanizm chemiczny. Czynność ta zapewnia porozumiewanie się neuronów.
DYSPRAGMATYKA JĘZYKOWA – utrata umiejętności dostosowywania formy wypowiedzi, czyli jej struktury gramatycznej i słownictwa, do powstałych sytuacji, wskutek uszkodzenia mózgu.
DYSPRAGMATYKA KOMUNIKACYJNA – utrata umiejętności dostosowywania formy wypowiedzi oraz towarzyszących jej elementów niejęzykowych – takich jak odpowiednia intonacja, gesty, mimika, odległość itp. – do powstałych sytuacji, wskutek uszkodzenia mózgu.
DYSPRAKSJA – objaw polegający na obniżeniu jakości pojedynczych ruchów z powodu zaburzeń w planowaniu i realizacji czynności (zarówno w zakresie małej, jak i dużej motoryki), wskutek uszkodzenia mózgu.
MAGNETOENCEFALOGRAFIA (MEG) – technika obrazowania elektrycznej czynności mózgu, w której rejestruje się pole magnetyczne wytworzone przez mózg. Sygnały te są odbierane przez wysoko czułe mierniki pola magnetycznego (np. typu SQUID) umieszczone w pobliżu czaszki badanego.
NEUROFEEDBACK – technika samoregulacji za pomocą sprzężenia zwrotnego dostarczanego przez zapis EEG. W technice tej parametry EEG zapisywane z czaszki danej osoby (np. siła EEG w określonym zakresie częstotliwości) prezentowane są drogą wzrokową, słuchową lub dotykową, zadaniem osoby jest dokonanie zmian tych parametrów na pożądane, co prowadzi do bardziej efektywnego funkcjonowania mózgu.
NEUROMARKER – obiektywny parametr odzwierciedlający funkcjonowanie mózgowia, który ukazuje reakcję zdrowego lub chorego mózgowia na określony bodziec.
NEUROREHABILITACJA – złożony proces medyczny, mający na celu pomoc w odzyskiwaniu zdolności funkcjonowania układu nerwowego oraz zminimalizowania i/lub wyrównania ewentualnych zmian funkcjonalnych wynikających z  uszkodzenia tego układu. W procesie neurorehabilitacji wykorzystuje się oprócz metod standardowych również nowe neurotechnologie (neurofeedback, przezcz...

Kup prenumeratę Premium, aby otrzymać dostęp do dalszej części artykułu

oraz 254 pozostałych tekstów.
To tylko 39 zł miesięcznie.

Przypisy