Полифункциональность нейронов: блокирование патологической экстремальной афферентации приводит к улучшению высших функций мозга (на примере больных в вегетативном состоянии)

Вегетативное состояние (ВС) — один из вариантов выхода из комы, при котором на фоне бодрствования у пациентов нет признаков осознания себя и окружающего. До последнего времени прогноз выхода из BC был неизвестен, однако предполагалось, что за внешней схожестью клинических проявлений лежат различные патофизиологические механизмы.

Рассматривая BC с позиции теории об устойчивом патологическом состоянии (УПС) головного мозга, нам впервые удалось показать, что существуют две «маски» ВС: истинная, с неблагоприятным прогнозом, и функциональная, при которой прогноз относительно благоприятный. Благоприятный прогноз у функционального BC обусловлен тем, что стойкое нарушение сознания при этом является следствием именно УПС, которое может быть разбалансировано. В результате этого включаются старые и формируются новые межнейронные связи. Разбалансировка достигается при элиминировании факторов, продолжающих свое патологическое воздействие на ЦНС в ходе болезни мозга — факторов, закрепляющих УПС. Клинически это проявляется в улучшении неврологического статуса пациента.

Среди частых и очевидных клинических составляющих BC ведущее место занимает грубое и обычно генерализованное повышение мышечного тонуса со спастическими параличами, позно-тоническими реакциями, патологическими позами и с вероятным значительным болевым компонентом. Развитие этих двигательных нарушений первично обусловлено поражением нейронов и их связей в ЦНС. При рассмотрении BC как проявления УПС нами выдвинуто предположение, что постоянная патологическая аффереитация со спастически измененных мышц закрепляет УПС головного мозга.

В клинической практике коррекцию мышечной спастики считают исключительно симптоматическим лечением, облегчающим в первую очередь уход за пациентом. В связи с этим выбор методики лечения обычно эмпирический. Чаще прочих применяют различные фармакологические препараты с центральным и/или периферическим действием и пероральным введением (сирдалуд, баклофен, мидокалм и другие в больших дозах и разных сочетаниях). Однако их эффективность часто минимальна, а побочный эффект в виде снижения артериального давления со снижением перфузии головного мозга также ограничивает их применение. В последнее десятилетие в комплексе симптоматических антиспастических (а также антидистонических) мероприятий начали использовать внутримышечное (местное) применение препаратов ботулотоксина, однако ботулинотерапия обычно ограничивается отдельными частями тела и мышечными группами.

Эффект фармакопрепаратов с «центральным» действием не может быть предсказуем с учетом измененной функциональной активности нейронов в структуре УПС. Напротив, эффект ботулотоксина, блокирующего нервно-мышечную передачу в «периферическом органе», в этих условиях является более надежным. Исходя из этого представляется целесообразным применение у больных в BC для коррекции фармакорезистентной генерализованной спастики с патологическими позами «расширенной» ботулинотерапии с введением ботулотоксина во все спастичные мышцы. С учетом кахексии, воспалительных и иммунопатологических состояний у наших пациентов для введения использовали препарат ботулотоксина, очищенный от комплексообразующих белков — Ксеомин (Xeomin, Merz Pharmaceuticals, Frankfurt|M, Germany) в суммарной дозе 600-1300 ед. При этом помимо антиспастического эффекта, длительность которого достигала 7-8 месяцев, а в отдельных случаях 10 месяцев, при стабильном состоянии гемодинамики и отсутствии осложнений мы отмечали изменение неврологической симптоматики, в том числе не связанной с двигательными нейронами, а также улучшение уровня сознания и коммуникативной активности пациентов.

У 19 больных на фоне введения Ксеомина базовую терапию не меняли (или ее не было), а другое лечение не проводили. Это дало возможность выделить клинико-неврологические и нейрофизиологические изменения, развивающиеся в головном мозге при нивелировании мышечной спастики на периферическом уровне. За две-три недели наблюдения после введения Ксеомина у всех пациентов отмечалось улучшение следующих показателей: мобильности на 3-6 баллов и ассоциированной с ней альтернативной коммуникации на 3-4 балла, а также зрительной реактивности на 1-5 баллов, слухового восприятия на 2-8 баллов и вербальной коммуникации на 1-2 балла. Параметры оценивались по Loewenstein communication scale — LCS. Клиническая динамика соответствовала изменениям метаболизма глюкозы в головном мозге, регистрируемым при динамическом ПЭТ исследовании с 18Р-фтордезоксиглюкозой, которое проводилось за сутки до введения и через две-три недели после введения Ксеомина.

Клинический пример №1. Пациентка К., 38 лет, с диагнозом: Вегетативное состояние. Фармакорезистентная генерализованная спастичность с патологическими позами. BC стало следствием перенесенной 7 месяцев ранее тяжелой черепно-мозговой травмы (ЧМТ) с первичным поражением базальных ганглиев и ствола на мезенцефальном уровне. Попытки фармакологического воздействия на спастичность были эффективны.

При поступлении в ИМЧ РАН мышечная спастика пациентки соответствовала 4-5 баллам по модифицированной шкале Ашворта, a BC пациентки оценивалось в 8 баллов по шкале LCS. Через 3 недели после введения 800 ед. Ксеомина (другой терапии в этот период не проводили) мышечный тонус снизился до 1—2 баллов, а уровень коммуникативной активности вырос до 20 баллов LCS, что соответствовало переходу в малое сознание. Улучшились такие показатели, как мобильность (общие двигательные реакции, появились попытки поворота головы и глаз, улучшилось глотание), зрительная реактивность (появился моргательный рефлекс, взгляд стал «пробужденный», периодически фиксирует взгляд, пытается следить), слуховое восприятие (появилась реакция на голос, редко попытка выполнить команду). Одновременно с этим, по данным ПЭТ, за три недели наблюдения зафиксировано относительное повышение энергетического метаболизма в мозжечке и стволе головного мозга.

Клинический пример №2. Пациент Ч., 24 года. Малое сознание (выход из ВС). Фармакорезистентная генерализованная спастика с патологической установкой кистей и стоп. Зрительные и глазодвигательные нарушения. Два года назад пациент перенес тяжелую ЧМТ с грубым повреждением лобных, затылочных долей и диффузным аксональным повреждением головного мозга, следствием чего стало BC (11 баллов по LCS). За 14 месяцев наблюдения и комплексного лечения в ИМЧ РАН в связи со спастикой пациенту дважды проводилась ботулинотерапия. При этом каждый раз отмечалось улучшение в уровне сознания и коммуникации.

При поступлении: малое сознание (60 баллов по LCS), спастика в мышцах дистальных сегментов конечностей — 4 балла, в остальных — 2-3 балла (Модифицированная шкала спастичности Ашворта). Через 2 недели после введения 700 ед. Ксеомина (прочая терапия неизменна три месяца) мышечный тонус снизился, сохраняясь в отдельных мышцах до 2 баллов максимально. Уровень коммуникативной активности суммарно увеличился до 73 баллов по LCS. Повысились следующие показатели: мобильность (улучшились не только произвольные движения конечностями, но и движения головой и глазами, мимических мышц, языка, глотание), зрительная реактивность (появился моргательный рефлекс), слуховое восприятие (улучшилось восприятие команд и узнавание объектов), альтернативная коммуникация (в том числе появился идеаторный и идеомоторный праксис), вербальная коммуникация (улучшилась артикуляция, качество и смысловая нагрузка речевого сообщения). Также улучшились познавательная активность, внимание, расширился эмоциональный диапазон. По данным ПЭТ, за этот период наблюдения выявлено относительное повышение энергетического метаболизма в коре левых височной и теменно-затылочной областей.

Приведенные примеры иллюстрируют клинические проявления изменения (улучшения) функционального состояния не только нейронов и/или межнейронных связей, обеспечивающих движения, но и обеспечивающих зрительные, слуховые, а также высшие психические функции при нивелировании мышечной спастики у пациентов. Такой парадоксальный, на первый взгляд, результат объясним с позиции теории Н.П. Бехтеревой об обеспечении сложных видов деятельности структурно-функциональной системой со звеньями различной степени жесткости (система с жесткими и гибкими звеньями), дополненной концепцией о пространственной распределенности этой системы в мозге и ее принципиальной изменчивости во времени.

Принимая во внимание, что нейроны могут являться элементами двух или более систем и принимать участие в обеспечении различных видов деятельности, поведение конкретного нейрона (или конкретной зоны мозга) не обязательно будет воспроизводимым в измененных условиях (что особенно важно при разбалансировке УПС): нейрон может быть вовлечен в обеспечение другой деятельности, просто не работать или играть другую роль в обеспечении исследуемой деятельности. Вероятно, что при формировании и поддержании мышечной спастики в головном мозге произошло «перепрофилирование» различных нейронов для обеспечения этого одного вида деятельности. Блокирование нервно-мышечной передачи путем введения препарата ботулотоксина в спастические мышцы привело к редукции патологической афферентной и эфферентной гиперактивности двигательных и чувствительных нейрональных цепей. В результате этого, вероятно, в ЦНС произошло «функциональное высвобождение» нейронов, перераспределение их функций по обеспечению других видов деятельности, образование новых межнейронных связей.

В своих последних работах Н.П. Бехтерева указывала, что посредством формирования в мозге новых межнейронных взаимодействий реализуется «положительная обратная связь: сверхзадача-мозг-состояние организма», исходя из того, что при интенсивной интеллектуальной деятельности, сверхзадаче, состояние здоровья органов и систем организма поддерживается на должном уровне. Данные наших клинических наблюдений, указывающие на «перепрофилирование» нейронов в очевидной связи с нормализацией состояния мышц, в определенной степени являются свидетельством существования этой связи.

С точки зрения клинической медицины следует отметить, что проведение «массированной» ботулинотерапии у больных в BC и малом сознании следует рассматривать не только как эффективное симптоматическое лечение фармакорезистентной мышечной спастики, но и как физиологически обоснованное и целесообразное опосредованное воздействие на ЦНС, оптимизирующее функциональное состояние ЦНС и расширяющее возможности нейропластичности («опосредованная нейропротекция»).

Таким образом, полученные нами данные выявили улучшение функционального состояния областей головного мозга, обеспечивающих движения, зрительные, слуховые и высшие психические функции (степень улучшения различна) при «периферическом» уменьшении длительной генерализованной мышечной спастики у больных в вегетативном состоянии.

Эти результаты представляются объяснимыми, если учитывать функциональную изменчивость нейронов: вероятно, редукция патологической афферентной и эфферентной гиперактивности сенсорных и моторных нейрональных цепей привела к «функциональному высвобождению» нейронов, перераспределению их функций по обеспечению других видов деятельности и образованию новых межнейронных связей. Такое «перепрофилирование» нейронов головного мозга, связанное с изменением функционального состояния мышц, в определенной степени является подтверждением существования «положительной обратной связи: сверхзадача-мозг — состояние организма».