Другим эффектом, ассоциированным с выполнением двойных задач, является синергетическое взаимодействие между одномоментно исполняемыми когнитивными процессами, продемонстрированное некоторыми исследованиями. В работе [57] был выявлен «нулевой» эффект интерференции при выполнении двойной задачи, требующей одновременного конструирования фигур и генерации глаголов. Авторы объясняют полученный эффект тем, что генерация глаголов обеспечивается активацией левой лобной и лобно-теменной коры, те же регионы коры связаны с процессами планирования действий. В работе J. L. Tait et al. обнаружено, что положительный эффект когнитивного тренинга с использованием двойной задачи может обеспечиваться второстепенной задачей, требующей схожих когнитивных процессов и навыков, что и для выполнения задания, на котором акцентируется первичный фокус внимания [33]. В повседневной жизни контроль за поддержанием устойчивой позы используется в качестве дополнительного инструмента при выполнении различных перцептивных или моторных задач, которые сопровождаются обработкой информации. Предполагаемым нейрофизиологическим механизмом для интеграции автоматизированных навыков контроля позы и когнитивных функций предлагается рассматривать вовлечение различных областей мозга и временное несовпадение при исполнении отдельных компонентов двойной задачи [58].
Известно, что нарушение исполнительных функций является особенностью когнитивных расстройств, ассоциированных с атеросклерозом [59, 60], что может привести к ухудшению выполнения двойных задач. Между тем ухудшение эффективности деятельности по каждому из компонентов двойных задач (в сравнении с изолированным выполнением) было продемонстрировано в ряде исследований, изучавших выполнение двойных задач пациентами с когнитивными расстройствами возрастного или травматического генеза, что связано с развитием процесса интерференции [24, 61, 62]. Предположительно, настоящий эффект связан с тем, что для произвольного контроля вертикальной позы и моторных реакций необходимо участие когнитивных функций (рабочей памяти, внимания, способности к быстрому его переключению) [24, 62, 63, 64]. Согласуются с этим и данные о том, что префронтальные отделы коры являются ключевыми структурами, обеспечивающими функции исполнительного контроля, внимания и рабочей памяти, а также высшим центром регуляции двигательных актов, в том числе, контроля вертикальной позы [58, 65, 66, 67]. Известно, что возрастные и ишемические изменения способствуют прежде всего снижению активности и патологическим перестройкам деятельности префронтальных отделов мозга [68, 69, 70]. Следовательно, выполнение двойных задач пожилыми лицами, в особенности, имеющими сердечно-сосудистое заболевание, нарушает контроль моторных реакций вследствие имеющегося дефицита ресурсов префронтальной коры. Показано также, что возрастание сложности как моторной, так и когнитивной задачи снижает контроль за поддержанием устойчивой позы и ведет к более частым падениям у пожилых лиц [50].
В работе А.В. Жариковой с соавт. [58] было обнаружено, что даже у здоровых лиц дополнительное подключение моторного задания снижает качество исполнения когнитивного задания, тогда как присоединение когнитивной задачи к моторной задаче, связанной с поддержанием вертикальной позы практически не меняет эффективность их исполнения. Авторами высказывается предположение, что контроль поддержания равновесия и произвольной позы, являясь филогенетически более старой и жизненно важной функцией, обеспечивается дублирующими системами корковых и подкорковых структур, что необходимо для ее эффективной и бесперебойной работы. В то время как когнитивные способности (исполнительный контроль, поддерживающее внимание, рабочая память) преимущественно связаны с активностью фронтальных отделов коры, филогенетически более молодых и уязвимых к воздействию повреждающих факторов. В связи с чем когнитивные функции менее стабильны и имеют меньшие нейрофизиологические ресурсы.
Перспективы использования двойных задач у кардиохирургических пациентов
С каждым годом растет количество пациентов старше 60 лет, подвергающихся различным хирургическим операциям с применением общей анестезии и/или ИК. Как уже сообщалось ранее, использование разнообразных программ когнитивного тренинга, в том числе, двойных задач, у пожилых людей с наличием и отсутствием возрастного когнитивного снижения может быть полезным для восстановления или сохранения когнитивного здоровья [29, 31, 33, 46]. Однако неясной остается эффективность тренингов подобного рода у лиц с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Открытым также остается вопрос о том, каким образом реализуются в этих условиях эффекты когнитивной тренировки: непосредственным влиянием на патологические метаболические и сосудистые процессы или наблюдается активация независимых от сердечно-сосудистого заболевания механизмов, которые кумулятивно поддерживают когнитивные функции.
Работы, направленные на изучение возможности применения и эффективности компьютерных когнитивных тренингов у пациентов после выполнения кардиохирургических вмешательств крайне немногочисленны. Так, например, O.V. Eryomina et al. в своей работе применяли курс компьютерных стимулирующих программ после КШ для коррекции когнитивных нарушений. Обнаружено, что после проведения компьютерного тренинга продолжительностью 20 минут в течение 10 дней послеоперационного периода улучшились показатели внимания и памяти у пациентов, перенесших КШ. Кроме того, у пациентов, прошедших реабилитационную программу, процент ПОКД был значимо ниже в сравнении с контрольной группой [27].
В другом исследовании [28] изучалась эффективность воздействия компьютеризированной когнитивной восстановительной терапии на послеоперационный когнитивный дефицит и качество жизни пациентов, перенесших КШ. Специально разработанная программа когнитивной реабилитации включала тренинг поддерживающего, селективного и распределенного внимания, рабочей памяти и торможения с меняющимся уровнем сложности для каждой задачи. Было продемонстрировано не только улучшение когнитивного статуса, но и качества жизни пациентов.
Применение когнитивной реабилитации в виде двойных задач для восстановления нарушенных когнитивных функций в послеоперационном периоде любых хирургических вмешательств пока носит ограниченный характер. E. de Тоитау^ейе et а1. показали многообещающие результаты для пожилых пациентов (65 лет и старше), перенесших КШ [71]. В исследовании участвовали группы пациентов, одна из которых последовательно выполняла когнитивные задачи, направленные сначала на тренировку внимания, а затем тренировку памяти, а для второй группы тренировку памяти и внимания осуществляли в виде двойной задачи. Проведенный после тренинга анализ результатов нейропсихологического тестирования показал общее улучшение показателей тех когнитивных доменов, которые подвергались тренирующему воздействию.
В работах К. КиЫоп et а1. [2, 72] был предложен метод когнитивного тренинга, включающий комбинацию двух когнитивных задач (чтение вслух и решение простых арифметических задач), предлагаемых для самостоятельного выполнения. Метод был апробирован на пожилых пациентах, подвергшихся торакальной хирургии. Авторы работы продемонстрировали ряд преимуществ такого подхода к когнитивной реабилитации постхирургических пожилых пациентов: такой вид когнитивного тренинга можно проводить как у когнитивно интактных пожилых людей, так и у людей, страдающих когнитивными расстройствами, он не требует специальных устройств, так как предлагается участникам в бумажном варианте для самостоятельной работы в удобное для них время и занимает 15-30 минут в день. Нейровизуализационные исследования показывают, что чтение предложений или слов вслух [73, 74] и простые арифметические операции [75] активируют фронтальные, темпоральные и париетальные ассоциативные отделы коры головного мозга. Разработанная К. КиЫопetа1. [2, 72] когнитивная обучающая терапия была специально подготовлена для стимуляции этих отделов коры посредством соответствующих когнитивных задач и показала благоприятные эффекты воздействия на исполнительные функции, скорость психомоторной обработки и другие когнитивные функции у пожилых постхирургических пациентов. Однако, это исследование имело ряд ограничений: период тренинга составлял 3 месяца, что увеличивало затратность процедуры; небольшая выборка участников исследования. Кроме того, участие было ограничено пациентами, которым проводились небольшие по объему пульмонологические вмешательства в условиях общей анестезии, следовательно, результаты не могут быть применены ко всем типам операций.
Подводя итог вышесказанному, хотелось бы отметить потенциальное преимущество добавления когнитивной реабилитации в качестве дополнительного профилактического вмешательства для пациентов, перенесших КШ, для восстановления нарушенных в послеоперационном периоде когнитивных функций и повышения качества жизни. Полученные в проведенных исследованиях предварительные результаты обеспечивают перспективу для исследований, направленных на разработку нового инструмента когнитивной реабилитации.
Как уже было отмечено ранее, у пациентов, перенесших КШ с использованием ИК, послеоперационный когнитивный дефицит может вовлекать несколько когнитивных доменов. Можно предполагать, что использование в раннем послеоперационном периоде кардиохирургических операций когнитивной реабилитации с применением метода двойных задач, будет способствовать повышенной активации наиболее уязвимых к периоперационному повреждению префронтальных и париетальных отделов коры, тем самым препятствуя развитию и прогрессированию когнитивного снижения. кардиохирургический послеоперационный когнитивный
Остаются открытыми для дискуссии и задают направление для будущих исследований вопросы о выраженности благоприятного эффекта подобных тренингов на когнитивный статус кардиохирургических пациентов, каким комбинациям двойных задач отдать предпочтение, какова должна быть их интенсивность и продолжительность для данной категории пациентов, а также долгосрочными ли будут их эффекты.
Заключение
Такой вид когнитивного тренинга как двойные задачи, подразумевающий одновременное выполнение разноплановой деятельности (моторной активности и выполнения когнитивных задач), способствует расширенной активации функциональных систем мозга, что может оказать значительный восстановительный эффект на когнитивные способности пациентов в послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств. Данный метод представляется перспективным в качестве дополнительного профилактического вмешательства для восстановления нарушенных в послеоперационном периоде когнитивных функций и повышения качества жизни.
Литература / References
1. Разумникова ОМ, Прохорова ЛВ, Яшанина АА. Возрастные особенности взаимосвязи интеллекта и самооценки качества жизни. Успехи геронтологии. 2016;29(2):353- 359. [Razumnikova OM, Prokhorova LV, Yashanina AA. Aging- induced differences in relationships between intelligence and self-assessment of quality of life. Advances in Gerontology. 2016;29(2):353-359. (In Russian)]
2. Kulason K, Nouchi R, Hoshikawa Y, Noda M, Okada Y, Kawashima R. Indication of cognitive change and associated risk factor after thoracic surgery in the elderly: a pilot study. Frontiers in Aging Neuroscience. 2017;(9):396. DOI:10.3389/ fnagi.2017.00396
3. Lu W, Pikhart H, Sacker A. Domains and measurements of healthy aging in epidemiological studies: a review. Gerontologist. 2019;59(4):e294-e310. DOI:10.1093/ geront/gny029
4. Акчурин РС, Ширяев АА, Васильев ВП, Галяут- динов ДМ, Власова ЭЕ. Современные тенденции в коронарной хирургии. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(3S):34-44. [Akchurin RS, Shiryaev AA, Vasiliev VP, Galyautdinov DM, Vlasova EE. Modern trends in coronary surgery. Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2017;2l(3S):34-44. (In Russian)] DOI:10.21688/1681-3472- 2017-3S-34-44
5. Indja B, Seco M, Seamark R, Kaplan J, Bannon PG, Grieve SM, Vallely MP. Neurocognitive and psychiatric issues post cardiac surgery. Heart, Lung and Circulation. 2017;26(8):779-785. DOI:10.1016/j.hlc.2016.12.010
6. Bhamidipati D, Goldhammer JE, Sperling MR, Torjman MC, McCarey MM, Whellan DJ. Cognitive outcomes after coronary artery bypass grafting. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2017;31(2):707-715. DOI:10.1053/j. jvca.2016.09.028
7. Ганюков ВИ, Тарасов РС, Шилов АА, Кочергин НА, Барбараш ЛС. Миниинвазивная гибридная реваскуляризация миокарда при многососудистом поражении коронарного русла. Современное состояние вопроса. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2016;(2):46-50. [Ganyukov VI, Tarasov RS, Shilov AA, Kochergin NA, Barbarash LS. Hybrid minimally invasive myocardial revascularization in multivessel coronary disease. State of the issue. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2016;(2):46-50. (In Russian)] DOI:10.17802/2306-1278-2016-2-46-50
8. Patel N, Minhas JS, Chung EM. Risk factors associated with cognitive decline after cardiac surgery: a systematic review. Cardiovascular Psychiatry and Neurology. 2015(5):1-12. DOI:10.1155/2015/370612
9. Тарасова ИВ, Трубникова ОА, Барбараш ОЛ, Барбараш ЛС. Изменения электроэнцефалограммы у пациентов с ранней и стойкой послеоперационной когнитивной дисфункцией при коронарном шунтировании с искусственным кровообращением. Неврологический журнал. 2017;22(3):136- 141. [Tarasova IV, Trubnikova OA, Barbarash OL, Barbarash LS. EEG changes in patients with early and long-term postoperative cognitive dysfunction after on-pump coronary artery bypass surgery. The Neurological Journal. 2017;22(3):136-141. (In Russian)] DOI:10.18821/1560-9545-2017-22-3-136-141
10. Deiner S, Liu X, Lin HM, Jacoby R, Kim J, Baxter MG, Sieber F, Boockvar K, Sano M. Does postoperative cognitive decline result in new disability after surgery? Annals of Surgery. 2020. DOI:10.1097/SLA.0000000000003764
11. Putcha D, Tremont G. Predictors of independence in instrumental activities of daily living: Amnestic versus nonamnestic MCI. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 2016;38(9):991-1004. DOI:10.1080/13803395 .2016.1181716
12. Steinmetz J, Christensen KB, Lund T, Lohse N, Rasmussen LS; ISPOCD Group Long-term consequences of postoperative cognitive dysfunction. Anesthesiology. 2009;110(3):548-55. DOI:10.1097/ALN.0b013e318195b569
13. Monk TG, Price CC. Postoperative cognitive disorders. Current Opinion in Critical Care. 2011;17(4):376-81. DOI:10.1097/MCC.0b013e328348bece
14. Jessen F, Amariglio RE, van Boxtel M, Breteler M, Ceccaldi M, Chetelat G, Subjective Cognitive Decline Initiative (SCD-I) Working Group. A conceptual framework for research on subjective cognitive decline in preclinical Alzheimer's disease. Alzheimer's and dementia: the journal of the Alzheimer's Association. 2014;10(6):844-52. DOI:10.1016/j.jalz.2014.01.001