Лечить депрессии, зависимости, СДВГ и даже реабилитироваться после инсульта можно усилием мозга. Звучит как заголовок желтой прессы, но преувеличение, на самом деле, не слишком большое. Ученые новосибирского Института фундаментальной и трансляционной медицины изучают технологию нейробиоуправления или биологической обратной связи и разрабатывают на ее основе инструменты работы с конкретными заболеваниями. Суть технологии на словах проста: посмотреть, как ведет себя мозг, когда человек расслабляется, успокаивается или занимается с врачом-реабилитологом, и натренировать его возвращаться в это состояние. НГС поговорил с доктором биологических наук академиком Марком Борисовичем Штарком и узнал, что можно вылечить, используя исследования новосибирских ученых.
Можно ли расслабиться усилием мысли
— Прическу вашу портить не будем, — говорит психолог и инструктор Ольга Лазарева, прикрепляя датчики к моему лбу. — Мы можем поставить датчики на фронтальные мышцы лба — человек будет их расслаблять, чтобы снизить напряжение. Мы обучаем пациента навыкам релаксации, как отдельных групп мышц, так и в общем. Сейчас очень много симптоматики, связанной с напряжением. Вы представляете, что расслабляетесь, и получаете понимание, как релаксация чувствуется.
В теории все звучит легко и просто: нет напряжения мышц на лбу — нет головной боли напряжения. Датчики считывают, напряжена я или расслаблена, а специальная компьютерная программа подает сигнал, если у меня все получается.
Пока я слушаю инструкции, компьютер непрерывно трещит. Но стоит сосредоточиться на расслаблении, и пики тут же улетают вверх, а фоновый шум стихает. Это не очень хорошо: цель БОС — как раз научить конкретного человека осознанно управлять собственным телом. Это может, во-первых, решить многие проблемы, на фоне которых головная боль напряжения — сущая ерунда. А во-вторых, узнать, как работает человеческий мозг.
Постепенно я догадываюсь, что если не сосредотачиваться на том, что нужно быть спокойной, а думать о приятном, мышцы расслабятся сами собой. Думаю об отпуске. Динамики издают треск.
Само по себе это еще ничего не значит: цель таких тренингов — именно запомнить, в каком положении находится твое тело, как ты дышишь и что делаешь, чтобы расслабить лицо (в этом конкретном случае), замедлить сердцебиение, сосредоточиться или даже «вспомнить», как движется парализованная рука — чтобы в итоге ускорить ее разработку и реабилитацию.
В действительности эту технологию применяют для лечения разнообразных зависимостей, коррекции СДВГ, реабилитации людей после инсультов, а еще для того, чтобы здоровый человек усваивал тот или иной навык.
От науки к лечению
Если вбить в поисковую систему слова «СДВГ немедикаментозное лечение», уже на первой странице Google появятся десятки предложений клиник детской психологии и неврологии о применении БОС-терапии. В описаниях можно прочитать и о других применениях технологии — реабилитации после инсультов и других заболеваний.
Расшифровывается это как «биологическая обратная связь» и часто преподносится как американская технология. Впервые изучать ее начали действительно в США, в конце 1950-х, но уже в 1980-е активные исследования в этой области начали вести и в СССР. Главными центрами изучения биологической обратной связи стали Таганрог и новосибирский Институт фундаментальной и трансляционной медицины, который тогда назывался Институтом клинической и экспериментальной медицины.
Исследования вел и продолжает вести сегодня академик РАН Марк Борисович Штарк.
Марк Борисович Штарк родился в 1930 году. Советский и российский ученый. Специалист в области электрофизиологии, академик РАМН (1999), академик РАН (2013). Профессор, доктор биологических наук.
— Давно известно, что человек может самостоятельно, без каких-либо усилий управлять различными параметрами своего организма усилием мысли. Если это здоровый человек, то он может управлять своими легкими, своими мышцами. Выработать навыки, которыми он прежде не обладал. Если речь о больном и мы знаем его диагноз, врач может научить его управлять этими параметрами, чтобы воздействовать на заболевание, — объясняет Марк Борисович.
Это не быстрый процесс: даже чтобы просто расслабить одну группу мышц в спокойных условиях, требуются долгие тренировки. Но под руководством инструктора пациент не просто делает, что ему говорят, но и немедленно видит «отклик» на экране компьютера: слышит щелчки или управляет сюжетом специально придуманной компьютерной игры. Когда больной действует правильно, на экране распускаются нарисованные цветы, водолазы спускаются на дно нарисованного моря или герой строит башню из кубиков. И после длительных тренировок человек сможет применить свежеобретенные навыки и тогда, когда они действительно понадобятся — не видя, правильно ли он поступает, а делая это автоматически.
— Задача врачей, инструкторов — научить человека обращаться к своему ресурсу, как в спокойной жизни, когда ничего ему не грозит, так и в случае опасности, когда ему нужно срочно мобилизовать какой-то навык и использовать для того, чтобы этот навык стал его постоянным атрибутом, — говорит академик Штарк.
Если сначала ученые отслеживали различные показатели организма при помощи датчиков и электроэнцефалографов, теперь пациентов исследуют прямо в трубе томографа — буквально на экране отслеживая, как ведет себя мозг в том или ином состоянии.
Сегодня три основных направления, в которых ведутся новосибирские исследования (иногда — с зарубежными коллегами) — лечение депрессий, работа с зависимостями от психоактивных веществ и реабилитация больных после инсульта.
— Технология, которая построена на биологической обратной связи, называется по-ученому интерактивная стимуляция или интерактивное управление мозгом, — говорит Марк Боричович. — Это постоянно существующий продукт у человека, который используется ежедневно, ежесекундно. Самая выдающаяся форма использования принципов обратной связи и биоуправления, в частности нейробиоуправления, — это то, чем мы занимаемся, то есть наблюдаем за динамикой обратной связи в томографе. Это делается для того, чтобы иметь возможность наблюдать онлайн за работой определенных образований мозга и научить обладателя этого мозга, здорового или больного человека, менять различные характеристики.
— Если мы знаем диагноз, знаем основные мишени лекарств или хирургических вмешательств, то в этом случае мы в томографии просто наблюдаем за тем, как эти воздействия влияют на тот отдел мозга, который мы наблюдаем, и с помощью которого мы хотим делать то же самое. То есть мы хотим обучить человека управлять теми характеристиками, которыми он управляет имманентно, не зная о том, что он может им управлять, и соответственно не пользуется ими, — говорит Марк Борисович Штарк.
Лаборатория, которой управляет академик, входит в международную Американскую ассоциацию биоуправления и психофизиологии, которая объединяет исследователей интерактивной стимуляции или интерактивного управления — так правильнее называть БОС. Сегодня эта ассоциация располагает фактическими инструкциями, как использовать технологию, чтобы работать с самым широким кругом заболеваний.
— Очень широкий класс болезней, начиная от слабых депрессий и кончая серьезными болезнями, осложненными чем-то близким к нарушениям настроения, — говорит Марк Борисович. — Обычно больной представляет из себя объект врачебного вмешательства. Его результат на 90% зависит от квалификации врача, а больной в процессе не участвует — он просто смотрит в рот врачу и следует его команде.
— Он из объекта пассивного, слушающего и подчиняющегося врачу превращается в активного субъекта процедуры.
Навык при помощи БОС расслабляться или, наоборот, сосредотачиваться, говорит Марк Борисович, можно назвать арифметикой нейробиоуправления. Она используется уже больше 50 лет в Америке, немногим меньше — в России (в первую очередь как раз в Новосибирске). Но есть еще алгебра: фундаментальные исследования человеческого мозга, которые ведут новосибирские ученые, — сами и в соавторстве с зарубежными коллегами.
— Обратная связь — это не какой-то застывший феномен, а активная зона научного исследования, у которой появляются новые применения, новые результаты, и они постепенно переходят в практику здравоохранения, — говорит Марк Борисович.
Новосибирские исследователи единственные в России работают с томографом и погруженным в его трубу энцефалографом. Это позволяет одновременно фиксировать, как при помощи волевого усилия человек управляет кровотоком и электрической активностью мозга.
— Работа мозга внешне выражается в двух параметрах: в кровоснабжении, то есть в подаче кислорода к нервным клеткам и в возможности генерировать электрический ток, для того чтобы можно было зарегистрировать, как он работает во времени, — объясняет ученый. — Когда мы используем томограф и энцефалограф вместе, мы закрываем эти две проблемы — временную и пространственную — и наблюдаем эти два параметра одновременно, онлайн.
Кроме лаборатории Марка Борисовича таким образом работают только две группы ученых: одна в США, другая — в Германии.
Самые свежие — последняя на сегодняшний день работа опубликована уже в 2024 году — исследования новосибирских ученых касаются изучения механизмов депрессии. Изучать их лаборатория Марка Борисовича начала еще до начала СВО совместно с коллегами из Йельского университета (США) и Ахенского института (Германия).
— Основная часть работ по депрессии проводится в томографе, потому что возникла необходимость визуализировать определенные структуры [мозга], которые участвуют в заболевании. Какая из них является командной, без которой не возникает депрессии, какие — сателлитные, которые помогают развитию болезни, или наоборот притормаживают его, — объясняет академик Штарк. — Миндалина — отдел, который отвечает за эмоции, как хорошие, так и плохие, и медиальная [префронтальная] кора.
Медиальная префронтальная (или медиальная лобная) кора — отдел мозга, отвечающий за побуждение и мотивацию.
Иными словами, ученые в режиме онлайн посмотрели, как у больного депрессией работают два разных механизма эмоционального реагирования, и внутри томографа заставили пациентов решать различные тесты. Например, показывали картинки, на которых была изображена реакция толпы на отрицательные и положительные эмоции. В итоге им удалось увидеть две различные схемы: как «выглядит» мозг, когда главной оказывается миндалина, и справиться с болезнью он не может даже при помощи антидепрессантов, и как — когда префронтальная кора «командует» миндалине работать нормально.
— Мы ищем механизм возникновения депрессии и пытаемся выделить те структуры, на которые можно воздействовать методами вот этой самой адаптивной, приспособительной биологической обратной связи, чтобы человек волевым образом мог повлиять на состояние определенной структуры, оказав самому себе терапевтический эффект, — говорит Марк Борисович. — Можно использовать и антидепрессант, но уже точно зная, куда именно он попадет. При наличии того огромного количества различных препаратов, что у нас есть, — это [без использования технологии] очень серьезная врачебная задача.
Помещают в трубу томографа новосибирские ученые и парализованных после инсульта пациентов. Во-первых, это позволяет в режиме реального времени наблюдать за прогрессом реабилитации или его отсутствием. Если в 20 веке невролог мог оценить состояние человека в реабилитации разве что при помощи молоточка и иголки (то есть проверить рефлексы и чувствительность), сегодня смотреть на то, как меняются нервные сети, можно в режиме онлайн.
Во-вторых, таким образом можно ускорить и улучшить реабилитацию. При помощи БОС пациента фактически учат идиомоторике — воображению, что его парализованная конечность снова движется, и при помощи этого навыка фактически помогают врачу разрабатывать парализованную руку.
— Главное — понять, что происходит в голове. Какие структуры участвуют [в восстановлении], и на какие имеет, а на какие не имеет смысла влиять методами этого самого биоуправления. У нас есть больные, которые играли на гитаре, перенесли инсульт, прошли все реабилитационные мероприятия, и у них восстановилась возможность играть. Я привожу этот пример, потому что игра на гитаре — это не работа с вилкой или ложкой, а довольно сложное движенье кистью. Кисть — самая обученная часть руки, которая делает самые тонкие движения. И эти навыки удается восстановить, — говорит Марк Боричович.
Ранее НГС писал о том, что как новосибирские генетики успешно испытали препарат для лечения болезни Альцгеймера на лабораторных крысах.