ЦЕНТР ИННОВАЦИОННЫХ НЕЙРО ТЕХНОЛОГИЙ ЦЕНТР ИННОВАЦИОННЫХ НЕЙРО ТЕХНОЛОГИЙ

Интернет-консультация

БОС-терапия

ar2          БОС-ТЕРАПИЯ: МЕХАНИЗМЫ И ПРОТОКОЛЫ

Изучению принципов организации и функционирования головного мозга человека во всем мире уделяют все больше внимания и ресурсов. Об уровне глубочайшего интереса к этой области науки говорит уже то, что Организация Объединенных Наций посвятила первое десятилетие 21 века проблеме изучения мозга, а ведущие государства выделяют огромные деньги на финансирование глобальных научно-исследовательских проектов по исследованию мозга – проект Connectom(США, 100 млн.долл., 2005-2015 г.), проект HumanBrainProject(ЕЭС, 1 млрд. 190 млн.евро, 2012-2022 г.) и целый ряд других.

ar3     Базовые механизмы.

Одна из наиболее фундаментальных проблем в широком спектре направлений исследования человеческого мозга связана с механизмами  его пластичности, обучения и памяти. Основы этой фундаментально-прикладной области нейронаук заложены великим отечественным ученым И.П.Павловым в его учении об условных рефлексах – форме обучения, присущей всему живому. К условнорефлекторному обучению способны не только организмы любого уровня сложности, начиная от клеточного типа амебы и заканчивая человеком, но и, что любопытно, отдельные нервные клетки, образующие различные по уровню организации нервные системы.  Каждому хорошо знаком один из примеров такого обучения – собака поднимает лапу в ответ на команду «дай лапу». В данном примере команда «дай лапу» — это условнорефлекторный сигнал, подъем лапы – это выученная условнорефлекторная реакция, закрепление которой требует так называемого подкрепления – предъявления пищи или эмоционального поощрения. Рассмотренный пример – это так называемый классический условный рефлекс, протекающий по схеме стимул → реакция → подкрепление. Однако существует еще один тип условных рефлексов – инструментальный, протекающий по схеме реакция → подкрепление. В нашем примере собака, научившись поднимать лапу по команде, теперь будет это делать сама, без команды, чтобы получить пищу. Если рассмотреть этот пример более абстрактно, мозг (в данном случае – собаки, но это не принципиально) сначала обучается менять свою деятельность (активировать представильство мышц передней лапы в моторной коре) в ответ на некий индифферентный или нейтральный стимул (команда «дай лапу»), чтобы получить подкрепление (пищу). А далее он, мозг, может использовать это «знание» о связи стимула и реакции, уже самостоятельно поднимая лапу, чтобы получить еду.

ar3     Истоки возникновения БОС-терапии.

Это был первый научный шаг на пути, приведшего к возникновения метода биологической обратной связи или БОС-терапии. Следующий шаг был связан с исследованиями, которые показали, что условно-рефлекторное обучение (или инструментализация) эффективно не только в отношении подъема лапы у собаки, но и в отношении усиления т.н. сенсомоторного ритма в электроэнцефалограмме кошки. Хотя следуя научной логике в этом нет ничего необычного, но когда этот факт был впервые обнаружен, это вызвало у ученых настоящий шок – авторы исследования, Б.Стерман с коллегами, долго не могли поверить, что их кошки для того, чтобы получить пищу, могут научиться избирательно и фактически произвольно усиливать электрический мозговой потенциал определенной частоты и в определенной области. Но это было так, и это было потрясающе. Последующие предположения были вполне логичные – если мозг животного можно научить за вознаграждение нужным образом менять свой электрический потенциал, то  такие «фокусы» должны быть доступны и человеку, а если это к тому же не просто обычный испытуемый, а больной с диагнозом, например, эпилепсия, при котором биоэлектрический потенциал мозга определенным образом деформирован, то его, этого больного, а вернее его мозг, можно переучить так, чтобы либо совсем устранить, либо достоверно снизить выраженность этих эпилептических «деформаций» в электрической сигнатуре мозга. Это была безумная идея, но она сработала, пусть и не на 100%. Так совпало, что в коллективе лаборатории оказался сотрудник, страдающий эпилепсией – Мэри Фейрбэнкс, у которой 2 и более раз в месяц случались генерализованные тяжелые приступы, не поддающиеся коррекции противосудорожными препаратами. Для Мэри в лаборатории было сконструировано специальное устройство, которое позволяло делать примерно то же самое, что и с кошками – на голову ей приклеили несколько небольших электродов, регистрирующих электроэнцефалограмму, далее этот электрический сигнал вводился в компьютер, оцифровывался, анализировался с помощью специальной математики, позволяющей выделять любой нужный ритм и мгновенно «выбрасывался» на экран монитора в виде, например, столбика, амплитуда которого «отслеживает» все изменения ритма в реальном времени. Далее в момент, когда величина ритма становится «хорошей», компьютер включает аналог положительного подкрепления – зеленую лампочку, и отрицательное подкрепление – красную лампочку, когда усиливается «плохой» ритм – медленные колебания с частотой 4-8 гц. Задача Мэри заключалась в том, чтобы найти способ удерживать горение зеленой лампочки и  гасить красную лампочку. Один час в день, два раза в неделю в течение трех месяцев Мэри училась «управлять» лампочками.  В это трудно поверить, но эпилептические приступы у Мэри практически прекратились, а ее электроэнцефалограмма улучшилась настолько, что она смогла пройти тесты и получить в США водительскую лицензию.

ar3     Области применения БОС-терапии.

С тех пор проведено огромное число исследований о возможности применения БОС-терапии по ЭЭГ для лечения большого списка различных расстройств – психических, неврологических, психосоматических, всех тех, в этиопатогенезе которых присутствует какое-либо мозговое нарушение. Кроме эпилепсии, это и СДВГ, и аутизм, и синдром Туретта, и нарушения обучения у детей, и различные формы патологической тревожности — фобии, панические атаки, и депрессия, и нарушения сна, и гипертония, и разные формы недержания, и патологические формы зависимости, и различные болевые синдромы и многое другое. БОС-терапия в качестве средства нейрореабилитации дает ощутимые результаты даже в тех случаях, когда болезнь связана с необратимым органическим поражением головного мозга – например, при инсульте, когда гибнут целые участки головного мозга или при рассеянном склерозе. БОС-терапия оказывается эффективной при коррекции менее грубых, функциональных состояний, но также не поддающихся лекарственной терапии – посстравматический синдром, являющийся следствием пусть даже слабого, но сотрясения головного мозга или посттравматическое стрессовое состояние, являющееся следствием стрессового шока.

Огромным преимуществом методов БОС-терапии, в сравнении с традиционными лекарственными методами, является практически абсолютная безопасность, безвредность и отсутствие каких-либо побочных эффектов.
Области применения методов БОС-терапии постоянно расширяются, причем не только в области медицинских технологий, но и в сфере разработки систем нейрокомпьютерного интеллекта, а также методов усиления когнитивной и интеллектуальной деятельности в бизнесе, спорте и культуре.

[ О.Иващенко © 1997-2017 ]

Заказать звонок