ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОГНИТИВНОГО ТРЕНИНГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНАЦИИ ПРОСТОЙ ЗРИТЕЛЬНО-МОТОРНОЙ РЕАКЦИИ С КОМПЛЕКСОМ АРИФМЕТИЧЕСКИХ И ВЕРБАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ В ПРОФИЛАКТИКЕ РАННЕЙ ПОКД У ПАЦИЕНТОВ, ПЕРЕНЁСШИХ КОРОНАРНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ

Основные положения

Впервые продемонстрирована эффективность когнитивной реабилитации для снижения частоты развития ранней послеоперационной когнитивной дисфункции у пациентов, перенесших коронарное шунтирование, вследствие оптимизации показателей нейродинамики и памяти.

Резюме

Цель. Изучить эффективность применения когнитивного тренинга (КТ) с использованием простой зрительно-моторной и когнитивной задач для снижения частоты ранней послеоперационной когнитивной дисфункции у пациентов, перенесших коронарное шунтирование (КШ), а также оценить динамику маркеров нейроваскулярной единицы.

Материал и методы. В проспективном рандомизированном исследовании принял участие 81 пациент: группа с КТ (n = 43) и группа сравнения (без КТ) (n = 38). Всем пациентам проведены общеклинические, лабораторные и инструментальные обследования, а также расширенное нейропсихологическое исследование и определение концентраций в плазме периферической крови показателей нейроваскулярной единицы.

Результаты. Установлено, что пациенты, которым в раннем послеоперационном периоде КШ был проведен курс КТ с простой зрительно-моторной реакцией и комплексом арифметических и вербальных заданий, демонстрировали лучшие показатели психомоторных и исполнительных функций (меньшее время реакции, количество ошибок и пропущенных сигналов), а также внимания (больше обрабатывали символов на 4-й минуте корректурной пробы Бурдона) по сравнению с пациентами, которым курс тренинга не проводился. Выполнение КТ сопровождалось снижением концентрации белка S100β в периферической крови к 11–12-м суткам после КШ и тенденцией к повышению концентрации BDNF. У пациентов группы сравнения отмечено увеличение концентрации белка S100β на 1-е сутки после КШ и сохранение повышенного уровня до 11–12-х суток.

Заключение. Когнитивная реабилитация, сочетающая простую зрительно-моторную реакцию с комплексом арифметических и вербальных заданий, в раннем послеоперационном периоде КШ способствовала снижению частоты развития послеоперационной когнитивной дисфункции и сохранению когнитивного статуса пациентов в большей степени благодаря оптимизации деятельности доменов нейродинамики и кратковременной памяти. Наблюдаемое у пациентов с КТ снижение концентрации белка S100β в периферической крови к 11–12-м суткам после КШ и тенденция роста концентрации BDNF в отличие от пациентов без КТ может свидетельствовать о реорганизации нейроваскулярной единицы.

1. Giang K.W., Jeppsson A., Karlsson M., Hansson E.C., Pivodic A., Skoog I., Lindgren M., Nielsen S.J. The risk of dementia after coronary artery bypass grafting in relation to age and sex. Alzheimers Dement. 2021;17:1042–1050. doi: 10.1002/alz.12251.

2. Tarasova I., Trubnikova O., Kukhareva I., Syrova I., Sosnina A., Kupriyanova D., Barbarash O. A Comparison of Two Multi-Tasking Approaches to Cognitive Training in Cardiac Surgery Patients. Biomedicines. 2023;11(10):2823. doi: 10.3390/biomedicines11102823.

3. Czok M., Pluta M.P., Putowski Z., Krzych Ł.J. Postoperative Neurocognitive Disorders in Cardiac Surgery: Investigating the Role of Intraoperative Hypotension. A Systematic Review. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(2):786. doi: 10.3390/ijerph18020786.

4. Arefayne N.R., Berhe Y.W., van Zundert A.A. Incidence and Factors Related to Prolonged Postoperative Cognitive Decline (POCD) in Elderly Patients Following Surgery and Anaesthesia: A Systematic Review. J Multidiscip Healthc. 2023; 16:3405-3413. doi: 10.2147/JMDH.S431168.

5. Tarasova I., Trubnikova O., Kupriyanova D.S., Maleva O., Syrova I., Kukhareva I., Sosnina A., Tarasov R., Barbarash O. Cognitive functions and patterns of brain activity in patients after simultaneous coronary and carotid artery revascularization. Front Hum Neurosci. 2023;17:996359. doi: 10.3389/fnhum.2023.996359.

6. Usman J.S., Wong T.W., Ng S.S.M. Effects of transcranial direct current stimulation combined with concurrent dual-task walking on mobility, gait, and cognitive outcomes: A systematic review. Brain Res. 2024; 1846:149255. doi: 10.1016/j.brainres.2024.149255.

7. Lal S., Gleeson J.F., D'Alfonso S., Lepage M., Joober R., Lee H., Abdel-Baki A., Lecomte T., Alvarez-Jimenez M. Digital mental health intervention for schizophrenia spectrum and psychotic disorders: Protocol for a pragmatic feasibility study of Horyzons-Canada. Digit Health. 2024 Oct 3;10:20552076241282231. doi: 10.1177/20552076241282231.

8. Salvalaggio S., Gambazza S., Ando' M., Parrotta I., Burgio F., Danesin L., Busan P., Zago S., Mantini D., D'Imperio D., Zorzi M., Filippini N., Turolla A. Modeling Upper Limb Rehabilitation-Induced Recovery after Stroke: The Role of Attention as a Clinical Confounder. Phys Ther. 2024 Oct 10:pzae148. doi: 10.1093/ptj/pzae148.

9. Kamari M., Siqueira V., Bakare J., Sebastião E. Virtual Reality Technology for Physical and Cognitive Function Rehabilitation in People With Multiple Sclerosis. Rehabil Res Pract. 2024 Sep 24;2024:2020263. doi: 10.1155/2024/2020263.

10. Hoe J., Profyri E., Kemp C., Manela M., Webster L., Anthony J., Costafreda S., Arrojo F., Souris H., Livingston G. Risk assessment for people living with dementia: a systematic review. Int Psychogeriatr. 2024 Apr;36(4):263-288. doi: 10.1017/S1041610223004398.

11. Gavelin H.M., Dong C., Minkov R., Bahar-Fuchs A., Ellis K.A., Lautenschlager N.T., Mellow M.L., Wade A.T., Smith A.E., Finke C., Krohn S., Lampit A. Combined physical and cognitive training for older adults with and without cognitive impairment: A systematic review and network meta-analysis of randomized controlled trials. Ageing Res Rev. 2021;66:101232. doi: 10.1016/j.arr.2020.101232.

12. Rieker J.A., Reales J.M., Muiños M., Ballesteros S. The Effects of Combined Cognitive-Physical Interventions on Cognitive Functioning in Healthy Older Adults: A Systematic Review and Multilevel Meta-Analysis. Front Hum Neurosci. 2022;16:838968. doi: 10.3389/fnhum.2022.838968.

13. Разумникова О.М. Закономерности старения мозга и способы активации его компенсаторных ресурсов. Успехи физиологических наук. 2015; 46(2): 3-16.

14. Gheysen F., Poppe L., DeSmet A., Swinnen S., Cardon G., De Bourdeaudhuij I., Chastin S., Fias W. Physical activity to improve cognition in older adults: can physical activity programs enriched with cognitive challenges enhance the effects? A systematic review and meta-analysis. Int J Behav Nutr Phys Act. 2018;15(1):63. doi: 10.1186/s12966-018-0697-x.

15. Karssemeijer E.G.A., Aaronson J.A., Bossers W.J., Smits T., Olde Rikkert M.G.M., Kessels R.P.C. Positive effects of combined cognitive and physical exercise training on cognitive function in older adults with mild cognitive impairment or dementia: A meta-analysis. Ageing Res Rev. 2017;40:75-83. doi: 10.1016/j.arr.2017.09.003.

16. Tarasova I., Kukhareva I., Kupriyanova D., Temnikova T., Gorbatovskaya E., Trubnikova O. Electrical Activity Changes and Neurovascular Unit Markers in the Brains of Patients after Cardiac Surgery: Effects of Multi-Task Cognitive Training. Biomedicines. 2024;12(4):756. doi: 10.3390/biomedicines12040756.

17. Разумникова О.М., Трубникова О.А. Технологии виртуальной реальности для восстановления когнитивных функций и качества жизни: применение для кардиологических пациентов с ишемией мозга. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2023;12(4):133-148. doi:10.17802/2306-1278-2023-12-4-133-148

18. Onatsu J., Vanninen R., JÄkÄlÄ P., Mustonen P., Pulkki K., Korhonen M., Hedman M., HÖglund K., Blennow K., Zetterberg H., Herukka S.K., Taina M. Tau, S100B and NSE as Blood Biomarkers in Acute Cerebrovascular Events. In Vivo. 2020;34(5):2577-2586. doi: 10.21873/invivo.12075.

19. Polyakova M., Mueller K., Arelin K., Lampe L., Rodriguez F.S., Luck T., Kratzsch J., Hoffmann K.T., Riedel-Heller S., Villringer A., Schoenknecht P., Schroeter M.L. Increased Serum NSE and S100B Indicate Neuronal and Glial Alterations in Subjects Under 71 Years With Mild Neurocognitive Disorder/Mild Cognitive Impairment. Front Cell Neurosci. 2022;16:788150. doi: 10.3389/fncel.2022.788150.

20. Yilmazer-Hanke D., Ouali Alami N., Fang L., Klotz S., Kovacs G.G., Pankratz H., Weis J., Katona I., Scheuerle A., Streit W.J., Del Tredici K. Differential Glial Chitotriosidase 1 and Chitinase 3-like Protein 1 Expression in the Human Primary Visual Cortex and Cerebellum after Global Hypoxia-Ischemia. Neuroscience. 2022;506:91-113. doi: 10.1016/j.neuroscience.2022.10.018.

21. Gao L., Xie J., Zhang H., Zheng H., Zheng W., Pang C., Cai Y., Deng B. Neuron-specific enolase in hypertension patients with acute ischemic stroke and its value forecasting long-term functional outcomes. BMC Geriatr. 2023;23(1):294. doi: 10.1186/s12877-023-03986-z.

22. Nicastri C.M., McFeeley B.M., Simon S.S., Ledreux A., Håkansson K., Granholm A.C., Mohammed A.H., Daffner K.R. BDNF mediates improvement in cognitive performance after computerized cognitive training in healthy older adults. Alzheimers Dement (N Y). 2022;8(1):e12337. doi: 10.1002/trc2.12337.

23. Leger C., Quirié A., Méloux A., Fontanier E., Chaney R., Basset C., Lemaire S., Garnier P., Prigent-Tessier A. Impact of Exercise Intensity on Cerebral BDNF Levels: Role of FNDC5/Irisin. Int J Mol Sci. 2024;25(2):1213. doi: 10.3390/ijms25021213.

24. Shafiee A., Beiky M., Mohammadi I., Rajai S., Jafarabady K., Moradi S., Beikmohamadi M., Teixeira A.L. Effect of smoking on Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) blood levels: A systematic review and meta-analysis. J Affect Disord. 2024;349:525-533. doi: 10.1016/j.jad.2024.01.082.

25. Trubnikova O.A., Tarasova I.V., Moskin E.G., Kupriyanova D.S., Argunova Y.A., Pomeshkina S.A., Gruzdeva O.V., Barbarash O.L. Beneficial Effects of a Short Course of Physical Prehabilitation on Neurophysiological Functioning and Neurovascular Biomarkers in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting. Front Aging Neurosci. 2021;13:699259. doi: 10.3389/fnagi.2021.699259.

26. Thomann A.E., Berres M., Goettel N., Steiner L.A., Monsch A.U. Enhanced diagnostic accuracy for neurocognitive disorders: a revised cut-off approach for the Montreal Cognitive Assessment. Alzheimers Res Ther. 2020; 12(1): 39. doi: 10.1186/s13195-020-00603-8.

27. Syrova I.D., Tarasova I.V., Trubnikova O.A., Kupriyanova D.S., Sosnina A.S., Temnikova T.B., Barbarash O.L. A multitask approach to prevention of the cognitive decline after coronary artery bypass grafting: a prospective randomized controlled study. Journal of Xiangya Medicine. 2023;8:2. doi: 10.21037/jxym-22-37.

28. Tseng C.F., Lee S.H., Hsieh T.C., Lee R.P. Smart restored by learning exercise alleviates the deterioration of cognitive function in older adults with dementia-a quasi-experimental research. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(7):1270. doi: 10.3390/ijerph16071270

29. Heinzel S., Rimpel J., Stelzel C., Rapp M.A. Transfer effects to a multimodal dual-task after working memory training and associated neural correlates in older adults - a pilot study. Front Hum Neurosci. 2017;11:85. doi: 10.3389/fnhum.2017.00085