Успехи современной клинической медицины в значительной степени обусловлены стремительным развитием естественных наук. Полноценное и качественное лечение больного возможно только на основе последних достижений физиологии и биологии. Фундаментальные знания механизмов регуляции физиологических и развития патологических процессов послужили основой создания концепции о биологической обратной связи (БОС) и внедрения метода БОС в широкую практику немедикаментозных методов коррекции и совершенствования различных функций организма.
Принцип метода БОС основан на фундаментальном законе, гласящем, что эффективное функционирование любой биологической системы зависит от возврата информации о работе этой системы. Это положение справедливо как на молекулярном уровне (например, поступление в кровь инсулина за-висит от поступления на клеточные рецепторы информации об уровне глюкозы в крови), так и на макроуровне. Все известные гомеостатические механизмы организма основаны на различного уровня сложности механизмах обратной связи, определяющих стабильность внутренней среды организма. Подобно этому, обучение двигательным или любым другим навыкам на макроуровне базируется на знании конечных результатов исполнения.
Можно полностью согласиться с М.Т.Orne (1979), заключившем, что в любой системе, находящейся под произвольным контролем, результат действия достигается только тогда, когда человек знает, как хорошо он выполняет это действие. При использовании метода БОС физиологический ответ или реакция организма, проявляющиеся изменением параметров функционирования той или иной системы или органа, могут быть скорректированы путем постановки определенной задачи и наличия положительного подкрепления при успешном выполнении этой задачи (N.E. Miller,1989г.; J.M. Brenner, 1982г.). При этом подкрепляемый по принципу обратной связи ответ получает свое дальнейшее развитие. В этом заключается суть метода БОС применительно к практическому его использованию в медицине.
Обратимся к истории
Первым практиком в использовании электромиографической БОС (ЭМГ БОС) все исследователи единодушно признают Эдмунда Джекобсона, одного из основателей современной теории управления стрессом, который в 1920-х годах разработал методику прогрессивной релаксации [30]. Он был ограничен в своих действиях несовершенной аппаратурой, но, тем не менее, с помощью чрескожных электродов измерял мышечное напряжение и применял эти измерения для ускорения приобретения навыка соматической релаксации. Ему удалось дожить до широкого применения своей методики, в современных условиях использующей уже новейшую электронную аппаратуру.
Э. Джекобсон (рис.)
Скептики могут возразить, что для управления скелетными мышцами не требуется специальной аппаратуры. Если человек намерен поднять руку, наклониться или сжать кулак, он делает это произвольно. Однако, если необходимо напрячь или расслабить (последнее гораздо труднее), например, трапециевидную мышцу (обычное упражнение при тренировке стрелков из пистолета) или попеременно напрягать и расслаблять мышцы тазового дна, не включая при этом мышцы брюшного пресса (упражнение при лечении недержания мочи или кала), почти всегда возникают непреодолимые трудности. Еще труднее представить себе произвольное регулирование висцеральных реакций, осуществляемых без помощи напряжения скелетных мышц, например, управление величиной артериального давления.
С древних времен произвольные реакции скелетных мышц считались стоящими выше, а эмоции и непроизвольные реакции желез и внутренних органов – стоящими ниже на ступенях иерархической лестницы жизнедеятельности человеческого организма. Это несправедливое разделение на два класса появляется уже в философии Платона – с его высшей разумной душой, находящейся в голове, и низшими душами, рас-положенными в теле [27]. Гораздо позже, в конце XVIII века, французский нейроанатом К.Биша [25] высказал мнение, что существует различие между «цереброспи-нальной нервной системой большого мозга и спинного мозга» (называемыми в настоящее время центральной нервной системой – ЦНС), управляющей скелетными реакциями, с одной стороны, и двойной цепью ганглиев (которые он называл «малыми мозгами»), проходящей вниз по обеим сторонам спинного мозга и управляю-щей эмоциями и висцеральными реакциями, с другой. Свое пренебрежительное отношение к ганглиозной нервной системе он выразил, назвав ее вегетативной, т.е. растительной (vegetative – растительный). Он также считал ее полностью независимой от цереброспинальной системы, что так и осталось в современном названии вегетативной нервной системы, нередко обозначаемой как «автономная».
Значительно позже, в 1932 году, Уолтер Кэннон, американский физиолог, который изучал функционирование внутренней саморегуляции человека и ввел тер-мин «гомеостаз», пришел к выводу, что различные нервные волокна симпатической части автономной нервной системы возбуждаются одновременно и неспособны к тонким дифференцированным индивидуальным реакциям, возможным для цереброспинальной системы [26]. Этот вывод до недавнего времени считался классическим и приводился во всех учебниках по физиологии то же время многие (хотя и не все) психиатры различали истерические, депрессивные, маниакальные и подобные реакции и симптомы, управляемые цереброспинальной нервной системой, и психосоматические нарушения, управляемые автономной нервной системой.
Первые – субъекты контроля высшего типа, вторые – только прямые физиологические следствия человеческих эмоций различного типа и интенсивности, опосредованные с помощью вегетативной нервной системы.
Подобно этому, в классической физиологии различались низшая форма обучения, называемая классическим обусловливанием (классические условные рефлексы) и считающаяся непроизвольной, и высшая форма, называемая по-разному: обучение методом проб и ошибок, оперантное обусловливание, обусловливание II типа или инструментальное обучение, и считающаяся ответственной за сознательное поведение.
Примером классического обусловливания является выделение желудочного сока при виде еды у «Павловских» собачек, примером инструментального обучения — раздражение электрическим током «центра удовольствия» крысой с вживленными в соответствующие структуры мозга электродами. При классическом обусловливании подкреплением является безусловный стимул, вызывающий специфическую реакцию, которой надо обучить. Соответственно, возможности этого метода крайне ограничены. При инструментальном обучении подкрепление, которое называют вознаграждением, имеет свойство усиливать любую непосредственно пред-шествующую ему реакцию. Поэтому возможностей для подкрепления гораздо больше: данная награда может подкреплять любую из ряда различных реакций, а данная реакция может подкрепляться любой из данного ряда наград.
И, наконец, все упомянутые выше различия объединились в традиционном мнении, что высший тип инструментального обучения, включенный в высшее сознательное поведение, возможен только для скелетных реакций, управляемых цереброспинальной нервной системой. А низшее классическое обусловливание – единственный тип обучения, возможный для низших непроизвольных висцеральных и эмоциональных реакций, управляемых автономной нервной системой.
В классическом учебнике по физиологии Дж. Кимбла, вышедшем в 1961 г. [32], прямо сказано, что «для автономно управляемого поведения все данные недвусмысленно приводят к заключению, что такие реакции могут быть изменены только классическим обусловливанием, а не инструментальным обучением». С точки зрения обывателя, эти рассуждения легко подтверждаются повседневной человеческой практикой. Большинство людей весьма смутно ощущает висцеральные реакции, протекающие в организме. Если же человек пытается произвольно управлять своими физиологическими параметрами (например, повышать или понижать артериальное давление), это, как правило, оказывается невозможным.
Однако, несмотря на общепринятые взгляды, в 50- х годах XX века возникла идея о возможности об-учения управлению внутренними процессами. Появлению этой идеи способствовало новое осмысление результатов классических исследований великих русских физиологов, прежде всего, И.М. Сеченова [15, 16] и И.П. Павлова [14] в области условно-рефлектор-ной деятельности, представления К. М. Быкова о кортиковисцеральных связях [5, 6], нейроанатомические данные, полученные в лаборатории В.Н. Черниговского [21], доказавшие наличие висцерального представительства в отдельных локальных зонах коры больших полушарий.
Теоретические обоснования метода БОС опираются, кроме того, на основные положения теории функциональных систем П.К. Анохина [1, 2] и теории устойчивых патологических состояний, разработанной Н.П. Бехтеревой и ее сотрудниками [3, 4]. Большую роль в разработке проблемы биологической обратной связи сыграли также работы ряда американских ученых, которые пытались модифицировать реакции внутренних органов, опосредуемые через вегетативную нервную систему, с помощью методик инструментального обучения, то есть выработки оперантных рефлексов [24, 28, 33].
Миллер, физиолог из США, еще в 1941 году предположил, что существует не два, а только один тип обучения, проявляющийся по-разному в различных обстоятельствах. В 1957 году он начал исследовательские работы по доказательству того, что с помощью инструментального обучения можно научить любым висцеральным реакциям, которые приобретаются за счет классического обусловливания. Сначала работы проводились на парализованных животных (крысах) с вживленными электродами и катетерами, у которых велось управление работой слюнных желез, параметрами сердечно-сосудистой системы (частотой сердечных сокращений, артериальным давлением), желудка, почек. В 1961 году результаты работы были доложены научной общественности на Симпозиуме по мотивациям в Небраске и III Всемирном конгрессе по психиатрии в Монреале.
В эти же годы в США активно проводились исследовательские работы на добровольцах, доказывающие, что изменения таких висцеральных реакций, как часто-та сердечных сокращений (ЧСС), кожно-гальваническая реакция (КГР) и сосудистые реакции, могут быть вызваны с помощью инструментальных методик обучения.
В 1969 году в американском журнале «Science» была опубликована большая статья Н. Миллера [34], которую многие специалисты в области БОС считают приоритетной. Н. Миллер рассказал в ней не только о своих опытах на крысах, но и привел результаты проведенного им исследования на парализованных больных (что исключало воздействие на управляемый параметр состояния скелетной мускулатуры), которых он обучал регулировать артериальное давление (АД). Особенно драматичным был рассказ [13] о молодом человеке, у которого в результате травмы были парализованы нижние конечности, но который горел желанием научиться ходить на костылях. К сожалению, он страдал постуральной гипотонией: когда его поднимали в вертикальное положение, у него так резко снижалось давление, что он от слабости падал. Тогда М. Миллер попытался научить его повышать свое АД с помощью, как он пишет, инструментального обучения. На руку больному надевали серво-контролируемую манжету, удерживающую Короткова на таком уровне, чтобы давление в манжете соответствовало диастолическому. При отклонении давления в нужном направлении ( в данном случае- превышении), раздавался звуковой сигнал, соответствующий об успешном выполнении и задания. По мере нарастания успеха задание усложнялось. Так этот больной повышал свое кровяное давление на 30 мм.рт.ст. Он пользовался этим навыком, когда его ставили в вертикальное положение, и в дальнейшем обучился ходьбе на костылях.
По Н.Миллеру, при инструментальном обучении происходит непрерывное измерение физиологического параметра, изменения значения которого подаются пациенту в виде понятного для последнего сигнала. При этом у пациента должна быть выраженная мотивация на успешное выполнение задания, данного инструктором. Таким образом, практически осуществляется методика биологической обратной связи. По существу, Н. Миллер как основоположник висцерального обучения прямо указывал на развитие идей оперантного обучение и претворения основных положений кортико-висцеральной теории в формирование направления БОС, его внедрение в клинику» [22].
Справедливости ради необходимо отметить, что первые опыты по произвольному регулированию висцеральных реакций проводились в России. Так, профессор Военно-медицинской академии И.Р. Тарханов еще в 1885 году [37] предлагал испытуемому повышать частоту сердечных сокращений (ЧСС), причем ему звуковым сигналом подавалась информация о каждом ударе пульса (к сожалению, при этом не было устранено влияние скелетных мышц). Более того, И.Р. Тарханов заметил, что лучше всего регулируют свои висцеральные реакции те испытуемые, которые могут произвольно сокращать группы мышц, обычно неуправляемые (например, могут шевелить ушами). Поэтому нельзя сказать, что это был чистый эксперимент по переводу непроизвольных реакций в произвольные. И все-таки первая публикация, которую можно по праву отнести к БОС, появилась в 1955 году также в России [12]. М.И. Лисина, аспирантка Института психологии.
АПН РСФСР, провела экспериментальные исследования, убедительно доказавшие возможность превращения непроизвольных реакций в произвольные. Идея исследования и конкретной методики принадлежала ее руководителю психофизиологу А.В. Запорожцу. В 1955 году М.И. Лисина защитила кандидатскую диссертацию, а затем эта работа вошла в монографию А.В. Запорожца [10]. В этих исследованиях испытуемого обучали управлять своими вазомоторными реакциями, то есть произвольно сужать или расширять кровеносные сосуды. Информация об объеме сосудов подавалась испытуемому в виде звукового сигнала.
При расширении сосудов высота звука понижалась, а при сужении повышалась. При отключении звукового сигнала все, кто прошел тренировку по управлению вазомоторными реакциями, оказались способными практически сразу сужать или расширять сосуды в ответ на словесную инструкцию экспериментатора. Что касается самого термина «биологическая обратная связь», то приоритет в этом вопросе принадлежит психофизиологам США. Впервые в широкой литературе он появился в 1963 году в работе Дж. Басмаджана [23], посвященной обучению управлению электрической активностью, снимаемой с отдельного мышечного волокна. С помощью игольчатого электрода снималась электрическая активность мышечного волокна, затем она усиливалась и подавалась на осциллограф. Кривая на экране осциллографа являлась сигналом визуальной обратной связи (visual feedback). Преобразованный сигнал электрической активности подавался на громкоговоритель, громкость звука которого менялась с изменением электрической активности. Этот звук являлся сигналом звуковой обратной связи (aural feedback). Испытуемые обучались напрягать и расслаблять отдельное мышечное волокно в нужном ритме (рис.). Необходимо отметить, что после этой работы Дж. Басмаджана исследователи все чаще стали применять вместо терминов «оперантное обусловливание» термин «биологическая обратная связь».
В 1969 году в США в городе Санта-Моника (Калифорния) группа энтузиастов-исследователей, большинство из которых не знали друг друга лично, но в своих работах придерживались одной и той же тематики, основала Исследовательское общество биологической обратной связи (The Biofeedback Research Society), це-лью которого являлось объединение профессионалов, работающих в области БОС. Один из основателей об-щества Дж. Басмаджан и предложил его название.
После 1969 года уже очень редко можно встретить работы, посвященные исследованию БОС, где вместо термина «БОС» употреблялись бы термины «оперантное» или «инструментальное обучение», причем это обстоятельство нельзя объяснить только удобством нового термина. Дело в том, что невозможно полностью отождествить БОС и оперантное обучение. Обратная связь, подаваемая при оперантном обучении, имеет форму неотвратимого награждения или наказания, которые пред-назначены для создания мотивации на формирование желаемого поведения. При осуществлении БОС информация подается пациенту обычно в форме звуков или изображения. Ясно, что у человека при этом включаются другие формы мотивации. Эти формы имеют элемент социального подкрепления, не обнаруживаемого при обусловливании у животных. Например, человек может захотеть сделать приятное экспериментатору, проводящему БОС тренировку. Следовательно, ожидание чело-веком символической социальной награды является важной переменной в БОС тренировке, которая отсутствует при исследованиях на животных. (Необходимо, кстати, отметить, что сама проблема как таковая, можно ли автономную нервную систему обучать с помощью оперантного обусловливания или ее реакции можно формировать лишь с помощью классических условных рефлексов, мало волновала большую часть.
В том же 1969 году появилась публикация Дж. Камия [31], в которой говорилось об оперантном управлении альфа- ритмами головного мозга и влиянии этого процесса на сознание. Эта статья вышла в сборнике «Измененные состояния сознания» (Altered States of Consciousness!, 1969) и как нельзя лучше вписалась в тогдашнюю моду на восточные религии и разнообразные связанные с этим направления, такие как гипноз, йога, медитация, релаксация, аутогенная тренировка.
С этого момента публикации об исследованиях и практическом применении методики БОС стали нарастать, как снежный ком. Сначала лечебный эффект наблюдали случайно.
Рис. Схема установки для проведения сеансов тренировки отдельных мышечных волокон по Дж. Басмаджану [23].
Известные исследователи БОС Элмер Грин и его жена Алиса Грин [29] в середине 60-х годов решили воспроизвести вышеописанную методику Дж. Басмаджана с тем, чтобы научить пациентов с тревожностью изменять кровоток в кончиках пальцев, для чего одновременно измеряли температуру кожи пальцев рук с помощью термисторов. В ходе проведения эксперимента одному больному с мигренью стало лучше. Вскоре выяснилось, что изменение кровотока в кончиках пальцев носит генерализованный характер и отражает общее состояние циркуляции крови в организме, а так как приступ мигрени связывают с изменением уровня кровотока в мозговых сосудах, то произвольное повышение температуры кончиков пальцев стали рассматривать как новый метод лечения мигрени. В дальнейшем появились публикации как против этого метода, так и в его защиту, но стало ясно одно – сознательный контроль кровотока возможен и воздействует на сосудистые головные боли.
В то же время исследователи влияния БОС на артериальное давление распространили свои исследования в практическую область – для лечения пациентов с высоким АД (гипертензией). Пациенты обучались снижению АД довольно легко, но испытывали трудности с поддержанием низкого артериального давления в повседневной жизни. Появились работы, посвященные применению БОС методики для лечения эпилепсии (по сенсомоторному ритму электро-энцефалограммы – ЭЭГ), тревожных состояний (по альфа-ритму ЭЭГ), сердечных аритмий (по ЧСС), головных болей напряжения, астмы, паркинсонизма (по ЭМГ), детской гиперактивности (по ЭЭГ) и т. д. И все же исследование и применение ЭЭГ БОС в эти годы занимало главенствующее положение по причине, обозначенной выше. Особенный интерес представлял альфа-ритм. Различные исследователи обнаружили тесную связь между индексом альфа-ритма (процентное содержание альфа-волн в общей структуре ЭЭГ за определенный период времени) и эмоциональном состоянии субъекта. Так, было показано, что восточные йоги имеют высокий индекс альфа-волн. Кажущаяся легкость достижения высоких результатов лечения привела к тому, что к 1971 году 99 небольших фирм выпускали приборы для БОС по альфа-ритму. Через несколько лет почти все они разорились, и «альфа-сумасшествие» кончилось, но это было потом, а пока…
Учитывая возросший интерес клиницистов к проблеме БОС, учредители общества в 1976 году решили переименовать его в Американское общество биологической обратной связи (The Biofeedback Society of America) и разрешить становиться действительными членами не только исследователям, как было вначале, но и клиницистам. С 1976 года начал выходить ежеквартальный журнал Общества, который освещал теоретические и практические аспекты применения БОС («Biofeedback and Self-regulation»). В связи с тем, что в 1986 году Общество было переименовано в Американскую ассоциацию прикладной психо-физиологии и биологической обратной связи (The American Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback), журнал с 1992 года приобрел новое на-звание «Applied Psychophysiology and Biofeedback».
В Европе БОС развивалась примерно по тому же сценарию, что и в США, но нашла не такое широкое применение, как за океаном. Ассоциации БОС существуют во Франции – с середины 70-х годов (со своим журналом), в Италии – с начала 80-х годов. В 90-х годах образовались общества БОС в Германии и Австрии.
В 1996 году была организована Европейская Ассоциация БОС, причем вдохновителем и организатором этой Ассоциации явилась канадская фирма «Thought Technology» – один из крупнейших в западном мире производителей аппаратуры БОС. Ежегодные встречи этой ассоциации превращаются в обучающие семинары для распространителей аппаратуры этой фирмы.
В России начало активного изучения и применения методики БОС можно отнести к началу 1970-х годов. К этому же времени относится и интенсивное появление в отечественной печати результатов исследований, в основном, представленных учеными Института экспериментальной медицины АМН СССР (Санкт-Петербург) – Н.Н. Василевским и сотрудника-ми его отдела [7 — 9, 11], Н.В. Черниговской и ее учениками [18, 19]. Немного позже появились работы по биологической обратной связи сотрудников Института физиологии АН СССР (Санкт-Петербург). Начиная с 1980-х годов в активное исследование и применение БОС включились ученые Сибирского Отделения РАМН (Институт медицинской и биологической кибернетики), которые с 1988 года выпустили уже три сборника научных трудов под общим названием «Био-управление. Теория и практика». С начала 1990-х го-дов исследования в области БОС начались и в Институте мозга АН СССР (Санкт- Петербург).
Многие отечественные исследователи предпочитают методику БОС называть «адаптивным адаптивным биоуправлением». Возможно, этот термин лучше отражает существо методики, «так как в процессе обучения на основе механизмов саморегуляции вырабатываются новые адаптивные функциональные состояния нервной системы» [20]. Но и в нашей стране термин «биологическая обратная связь» завоевал в последние годы ведущее положение, особенно после образования в 1996 году Российской Ассоциации Биологической Обратной Связи, главным организатором которой стала Санкт-Петербургская фирма ЗАО «Биосвязь».
Таким образом, в настоящее время биологическая обратная связь как способ лечения насчитывает более чем 30-летний стаж.
Самым распространенным режимом БОС и за рубежом, и в нашей стране является ЭМГ БОС. В этом случае сигналом обратной связи, подаваемым пациенту, является электрокимографический сигнал, пропорциональный мышечной активности. Этот режим широко применяется в клинике прежде всего как один из методов коррекции двигательных нарушений раз-личного генеза. Можно привести много примеров применения ЭМГ БОС при лечении параличей, парезов, для уменьшения спастической и гиперкинетической активности, уменьшения патологических синкинезий, коррекции походки. Известно применение ЭМГ БОС при лечении больных с орально-глоточной дисфагией — нарушением глотательных движений. С помощью сигналов обратной связи у этих больных удается создать образ орально-глоточного движения и перевести ранее (до болезни) автоматически выполняемую двигательную активность в сознательные, контролируемые волевым усилием движения.
Очень актуальным направлением применения ЭМГ БОС является лечение недержания мочи и кала, ведь только в США этим заболеваниям подвержены свыше 15 млн. человек. В Австралии уже много лет ЭМГ БОС используется для лечения заикания, при этом тренировка направлена на снижение уровня ЭМГ речевой мускулатуры (углы рта, крылья носа) и состоит из нескольких фаз: уменьшение ЭМГ при отдыхе без слов и произвольная регуляция различных уровней ЭМГ в повседневной жизни.
Этот вид БОС успешно применяют и при лечении хронических головных болей, вызванных повышением тонуса мышц головы. БОС-тренинг, направленный на снижение патологически повышенной ЭМГ этих мышц, дает выраженный клинический эффект. Применяют электрокимографическою БОС и при лечении некоторых типов фантомных болей, в частности болей судорожного типа, поскольку известно, что такие боли возникают на фоне резкого подъема электрической активности мышц.
Другим направлением является применение ЭМГ БОС в качестве одного из методов релаксационной терапии. Обеспечивая глубокую мышечную релаксацию, можно снизить активность симпато-адреналовой системы, снять симптомы стресса. При этом открывается дорога к лечению целого ряда стресс-зависимых расстройств. Например, в ряде случаев ЭМГ БОС используется при лечении гипертонической болезни, неврозов.
ЭМГ БОС нередко помогает не только при лечении ряда заболеваний, но и для профилактики развития патологических изменений. Так, за рубежом метод БОС широко применяется для создания оптимальных условий труда у рабочих ряда специальностей, например, операторов персональных компьютеров, у которых при длительной работе за компьютером может развиваться хроническая боль в шее и верхних конечностях, известная как синдром OVERUSE. 60 млн американцев используют персональные компьютеры, причем 15-20% из них находятся в группе риска в отношении это-го синдрома. В этих случаях БОС помогает:
- отыскать эргономически выгодную позу при работе;
- научиться задействовать только те мышцы, которые нужны для выполнения конкретного рабочего движения и только во время рабочей фазы, а в остальные фазы эффективно расслаблять их.
Вторым по распространенности на американском континенте видом БОС долгое время оставалась БОС по температуре (ТЕМП БОС) кончиков пальцев рук, иногда ног. Поскольку температура кожи соответствует интенсивности периферического кровотока, то этот вид БОС нашел широкое применение при лечении многих сосудистых заболеваний. Одним из таких заболеваний является болезнь Рейно, проявляющаяся хроническими спазмами периферических кровеносных сосудов, что приводит к нарушению микроциркуляции конечностей.
Значительную эффективность метод ТЕМП БОС показал при лечении мигрени. Мигрень представляет собой комплексное вазомоторное нарушение в виде припадка спазмов и последующих дилатаций в системе сосудов головного мозга, что приводит к упорным болям. При этом БОС направлена на повышение температуры пальцев и снижение температуры лба. Эффект терапии объясняется нормализацией мозгового кровообращения у таких больных. Этот вид БОС с успехом применяется при лечении нейроциркуляторной дистонии, а также дисменорреи.
Температурная БОС применяется и для купирования фантомных болей колюще-жгущего типа. Эти боли связаны с уменьшением кровотока в оставшейся части конечности. Целью БОС-терапии при этом является формирование у пациента навыка привычно и бессознательно поддерживать температуру культи на уровне температуры здоровой конечности.
Следующим, весьма распространенным видом БОС, является БОС по кожно-гальванической реакции (КГР БОС). Измеряемым параметром при этом является сопротивление кожи электрическому току. Физиологически КГР отражает активность потовых желез и, следовательно, активность симпатической нервной системы. В свою очередь, симпатическая активация отражает уровень эмоционального возбуждения. Поэтому КГР БОС используется при лечении неврозов. Этот вид БОС-терапии применяется также больных с артериальной гипертензией, для лечения фобийных состояний, нарушений речи, обусловленных эмоциональным дисбалансом, психозависимых форм бронхиальной астмы.
КГР БОС весьма широко используется для достижения высокой функциональной способности, оптимизации какой-либо физической или умственной деятельности. Этот вид БОС применяется и при лечении гипергидроза – усиленного, чрезмерного потоотделения, чаще всего в области подмышек и ладоней, поскольку это состояние также связано с повышенным симпатическим тонусом. При локализованных формах болезни лечение с помощью КГР БОС весьма успешно.
Весьма распространенной в США, Канаде, Японии является БОС по сердечному ритму (ЧСС БОС), которая применяется для блокирования пароксизмов сердцебиения, снятия состояния тревоги, сильного страха. Известно применение ЧСС БОС для снижения уровня тревожности при кардионеврозах, а также при лечении тревожности, связанной с публичными выступлениями. В последние годы большое внимание уделяется БОС по дыхательной аритмии сердца, ко-торую применяют, как и в России, для лечения бронхиальной астмы, снятия тревожности, купирования панических состояний.
В настоящее время самое широкое применение нашла БОС по электроэнцефалограмме (ЭЭГ БОС). Уже давно и традиционно ЭЭГ БОС применяется для профилактики эпилептических припадков и лечения эпилепсии. Хорошо известно, что в ЭЭГ существуют сенсо-моторные ритмы (частотой около 15 Гц), интенсификация которых позволяет предотвращать эпилептические припадки. Этот факт широко используется практиками ЭЭГ БОС. При лечении эпилепсии применяются и другие методики ЭЭГ БОС, в частности, предусматривающие контроль медленных корковых потенциалов, что также позволяет уменьшить частоту судорожных припадков и снизить их интенсивность.
Есть сообщения и о применении ЭЭГ БОС для саморегуляции деятельности мозга при лечении постинсультных пациентов. В частности, в ряде клиник США применяется двухэтапная методика. Задачей первого этапа является «частотная раскачка» мозга, направленная на то, чтобы сделать его работу более пластичной, поскольку в результате болезни деятельность мозга становится более ригидной, жесткой, не способной легко изменять в нужную сторону параметры волновой активности мозга при взаимодействии с внешней средой. Для подачи сигналов обратной связи применяется свето-звуковой стимулятор, с помощью которого осуществляются световые и звуковые воз-действия с периодически изменяемой частотой, что позволяет повысить пластичность, подстраиваемость мозга в заданном интервале. Затем, на втором этапе лечения, применяется активная ЭЭГ БОС, направлен-ная на создание самим пациентом желаемой формы ЭЭГ паттерна, обеспечивающего коррекцию нарушений, например, коррекцию моторной активности, коррекцию речи и т.д.
В США и ряде других стран весьма распространено применение ЭЭГ БОС с целью лечения синдрома дефицита внимания, особенно с гиперактивностью, которому подвержены до 15% школьников США. Выявлено, что у детей младшей группы с синдромом дефицита внимания отмечается недостаточная активность мозга в области высоких частот, а именно – в бета-диапазоне (16-20 Гц) в центральной и фронтальной областях мозга. Напротив, у 14-летних пациентов была обнаружена избыточная альфа-активность. На нормализацию этих частотно-топографических отклонений и направлен в этом случае ЭЭГ БОС-тренинг: в первом случае тренинг направлен на увеличение бета-активности, а во втором подавляется активность в диапазоне 6-10 Гц (верхняя часть тета- и нижняя часть альфа-диапазона) и стимулируется бета-активность в диапазоне 16-22, 16-24 и даже 18-26 Гц. БОС тренинг сочетается с чтением, выполнением математических заданий и тестов на внимание. При проведении сеанса пациент должен быть сосредоточенным, но в то же время физически релаксированным.
В последнее время ЭЭГ БОС начинает широко применяться при лечении старческого слабоумия. Из-вестно, что по мере естественного старения у людей отмечается постепенное снижение интенсивности мозгового кровообращения и связанное с этим сме-щение спектра ЭЭГ в низкочастотную область. Для коррекции спектра ЭЭГ может успешно применяться метод БОС.
Важное социальное и медицинское значение имеет применение ЭЭГ БОС для лечения пациентов различными аддиктивными расстройствам [17]. На-пример, у алкоголиков наблюдается угнетение альфа-ритма ЭЭГ, а также дефицит тета-ритма. Методика альфа-тета тренировки, предложенная американским физиологом Ю. Пенистоном [35], позволяет усилить присутствие этих составляющих и тем самым осла-бить пагубное влечение, купировать проявления алкогольного абстинентного синдрома. Исследования показали, что альфа-тета тренинг приводит к снижению самооценочной депрессии, происходят изменения в нейрохимии мозга, снижается уровень β-эндорфина – нейропептида, являющегося показателем стресса и возбудителем приема этанола [35].
Поскольку психофизиологические механизмы, лежащие в основе различных аддиктивных расстройств, имеют единую природу, альфа-тета тренинг с успехом применяется и для лечения других зависимых состояний, например, наркомании, а также патологического переедания [17]. Последнее весьма актуально для США, где около 33% мужчин и 36% женщин имеют избыточный вес.
В настоящее время в США имеется целый ряд центров ЭЭГ-БОС, где терапия аддиктивного поведения осуществляется на основе альфа-тета тренинга. В штате Канзас даже было принято решение внедрить системы ЭЭГ БОС во всех тюрьмах этого штата для лечения заключенных.
В целом можно уверенно сказать, что в настоящее время во многих странах БОС стала полноправным, динамично развивающимся направлением современной медицины:
- во многих медицинских университетах читаются курсы и проводится практическая подготовка специалистов по БОС;
- внимание многих ученых направлено к теме БОС. Ежегодно защищаются докторские диссертации по этой теме (в некоторые годы до 60 диссертаций);
- страховые компании многих стран оплачивают процедуры, связанные с БОС;
- часто ученые, практики и даже производители аппаратуры БОС получают государственную поддержку в виде грантов, фондов, льгот.
В жизни мы постоянно сталкиваемся с принципом обратной связи, зачастую не задумываясь об этом. Можно привести простой и достаточно наглядный пример, как принцип обратной связи влияет на реакцию организма. Представим молодого спортсмена, только начинающего учиться точному броску по баскетбольному кольцу. Если после броска мяч попадает в кольцо, то посредством зрительной обратной связи он получает информацию, какая именно двигательная активность приносит необходимый ему результат. Наоборот, при неточном броске баскетболист видит необходимость изменения движения рук для корректировки траектории полета мяча. В этой ситуации спортсмен может улучшить точность броска, только если он знает результат исполнения предыдущих попыток. Если спортсмену завязать глаза, чтобы не видеть, где находится баскетбольное кольцо, он никогда не сможет научиться точному попаданию в него. Видение кольца и результата броска в данной ситуации является визуальной обратной связью, необходимой для правильного исполнения движения. Это является простым примером метода обучения произвольному двигательному навыку, сходного с методикой использования БОС-терапии при лечении различных патологических состояний.
Таким образом, пример молодого баскетболиста иллюстрирует специфическую цель обучения по программе БОС, заключающуюся в постановке хорошо определяемой цели для каждого пациента. При этом метод БОС предусматривает активное участие чело-века в процессе коррекции своих физиологических функций и двигательных навыков. Сигналы обратной связи помогают человеку увидеть и услышать внутренние, скрытые до этого времени функциональные резервы, и создают условия для самостоятельного их использования на основе механизмов саморегуляции для совершенствования нормальных и коррекции на-рушенных функций организма. Схематично этот процесс представлен на рис.1.
Важнейшей составляющей является регистрация отдельных параметров физиологических функций организма, отражающих деятельность, напри-мер, мышц, сердца, мозга и других органов и систем, нуждающихся в коррекции. Затем регистрируемые параметры преобразуются в световые и звуковые сигналы. При этом эти сигналы формируются таким образом, чтобы органы зрения и слуха человека мог-ли легко воспринять их изменения в диапазонах требуемой коррекции.
Таким образом, человек фактически слышит и видит, как функционируют его органы и системы. Следует подчеркнуть, что работу многих из них человек в повседневной жизни может никогда и не ощущать. Демонстрация в виде световых и звуковых сигналов параметров функционирования органов и систем организма «открывает» каналы функциональных резервов и создает условия для активного использования человеком собственных механизмов саморегуляции для их коррекции. Для успеха БОС-терапии необходимо наличие эффективного источника сигнала для обеспечения обратной связи с пациентом. Если источник сигнала не точно регистрирует физиологические параметры, то не имеется логической основы для БОС-программы.
Это похоже на ситуацию с баскетболистом, выполняющим бросок и не видящим месторасположение кольца. Таким образом, важность точного сигнала и соответствующей обратной связи не могут быть переоценены, так как они представляют основу концепции БОС-терапии.
Направление использования потенциала организма определяется эталонными, заранее известными параметрами его функционирования. Другими словами, человеку дается инструкция (словесная или в виде зрительных и звуковых образов), в доходчивой форме определяющая, какими должны быть параметры функционирования органа или системы. Используя свои функциональные резервы, человек активно пытается изменить существующие параметры в требуемом направлении. Причем, как правило, человек не может сразу достигнуть «эталонных» параметров, поэтому их значения постепенно и поэтапно изменяются от наиболее простых и доступных для данного индивидуума до более сложных. При этом чрезвычайно важно наличие у пациента стойкой положительной мотивации на лечение, что является важнейшим условием для начала БОС-терапии.
Высокий уровень мотивации к тренировке может быть обеспечен как собственной, внутренней установкой человека на совершенствование результатов (как правило, у большинства людей и особенно у детей и подростков ее бывает недостаточно), так и внешними факторами. Одними из самых мощных мотивационных факторов, обеспечивающих произвольное совершенствование функций, является игра, познавание новой желательной информации, моральное вознаграждение за достигнутые результаты. В современных компьютерных технологиях БОС все эти факторы можно достаточно легко воспроизвести. При наличии понят-ной информации о работе своего органа, ясном эта-лоне функции, наличии достаточных резервных возможностей человек формирует управляющие сигналы, которые и изменяют параметры функционирования органа и позволяют им приблизиться к нужному эталону. Путем неоднократного повторения, то есть путем тренировки, в центральной нервной системе формируется и закрепляется новая программа управления функциями, которая и обеспечивает устойчивое воспроизведение требуемого навыка. Таким образом, метод БОС позволяет добиться совершенствования и коррекции параметров функций организма в необходимом на-правлении. Это справедливо как для тех функций, которые хорошо произвольно управляются, например, движения различной сложности, частота и глубина дыхания, так и для тех, которые управляются плохо или даже совершенно управляться без БОС не могут. К последним можно отнести частоту сердечных сокращений, электрическую активность головного мозга, поверхностную температуру и сопротивление кожи.
Были представлены результаты исследований в самых разных областях клинической медицины, до-казавших, что большое число автономных функций организма можно изменить путем обучения. Так, Т.King (1991), J. Schoenen et. al. (1991) сообщили о возможности с помощью БОС снижать внутричерепное давление, Х. Galegos et. al. (1992) — о повышении мышечной активности конечностей у пациентов с па-резами и параличами, M.L. Gow, R.J. Ingham,1992 — об улучшении речи у больных с заиканием, Е.Peper, \/. Tibbets,1992 — об улучшении дыхательной функции у больных с бронхиальной астмой. Необходимо подчеркнуть, что практическое использование метода БОС более широкое, чем классического способа выработки условных рефлексов, поскольку в процессе тренировки не требуются безусловные стимулы.
На сегодняшний день метод БОС широко используется в медицине и педагогике и способствует достижению прекрасных результатов у больных с высоким уровнем стресса и нервного перенапряжения, нарушенной функцией опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой, нервной и зрительной систем, расстройствами речи, для коррекции психоэмоционального состояния беременных и подготовки их к родам, при лечении пациентов с недержанием мочи и кала, наркоманов и алкоголиков, а также при других патологических состояниях.
В настоящее время БОС-оборудование крайне разнообразно и имеет практически неограниченные возможности для визуального отображения исполнения, так же как и одновременной звуковой обрат-ной связи. Значительное повышение эффективности БОС-тренинга произошло с появлением компьютерных технологий, так как они способствовали более наглядной и доходчивой обратной связи с пациентом.
Методы БОС привлекают врачей-практиков, в первую очередь, тем, что при относительно малых затратах достигается хороший лечебный эффект, а, кроме того, эти неинвазивные и немедикаментозные методы практически не имеют нежелательных побочных последствий.
Авторы: Вартанова Т.С., Сметанкин А.А.