Электротерапия психических расстройств

Бенджамин Уэст

«Бенджамин Франклин получает заряд электрического тока с небес»

(1816)

Лечение с помощью транскраниальной электростимуляции психоневрологических расстройств

Терминология

Что понимается под терминами "транскраниальная электрическая стимуляция" и транскраниальная электрическая модуляция сетей нейронов» и как классифицируются методы такой стимуляции?

Транскраниальная электрическая стимуляция (TES) может отличаться воздействием разными токами: постоянным (tDCS), переменным (tACS) и импульсным током (tPCS). Поскольку уровни (амплитуды) тока обычно малы (1-2 мА) и фактически не стимулируют нейроны, этот метод также называется транс-краниальной электрической модуляцией нервной системы (TEN). Даже без стимуляции нейронов методы TES или TEN способны модифицировать возбудимость коры, а также изменять ритмы биоэлектрической активности мозга и пространственного - временную активность нейронных сетей. По сравнению с транс-краниальной магнитной стимуляцией (TMS), TES лучше переносится, экономично и отличается простотой в использовании инструментом. TES - это терапия для лечения нейропсихиатрических состояний, таких как депрессия, болезнь Паркинсона, беспокойство, хроническая боль и др. Исследования также показали, что TES может быть ценным терапевтическим инструментом при эпилепсии, реабилитации после инсульта и других неврологических и психиатрических расстройствах. Также было предложено улучшить познавательные навыки, такие как память или обучение. Этот метод может стать в конечном итоге альтернативой применения психотропных препаратов, поскольку он не влияет на весь мозг и имеет минимальные побочные эффекты.  Одно из важных недавних открытий в области не инвазивной стимуляции головного мозга (NIBS) является то, что каждый метод стимуляции имеет свою достаточно четкую нейрофизиологическую характеристику.  Более глубокое понимание различий между методами транс-краниальной стимуляции становится значимым, учитывая увеличение числа вариантов и новых методов электрической и магнитной терапии.

Сравнительная эффективность электрической и магнитной стимуляции мозга

В чем разница транскраниальной магнитной и электрической стимуляции мозга и как можно повысить эффективность последней?

С помощью прямой транс-краниальной электрической стимуляции мозга ( tDCS) в отличие от транс-краниальной магнитной стимуляции  rTMS)  невозможно генерировать потенциал действия и регистрировать вызванный моторный ответ. Индуцируемое электрическое поле не создает надпорогового стимула, а изменяет разность потенциалов на мембране нейронов, оказывая влияния на уровень их спонтанной активности. Эффекты tDCS определяют полярностью наложенного электрода: катодная стимуляция вызывает гиперполяризацию мембран нейронов (ингибирующий эффект - аналог низкочастотной rTMS); анодная - деполяризацию (активирующий эффект - аналог высокочастотной rTMS). Помимо кратковременных эффектов tDCS способна индуцировать процессы пластичности нейронов и оказывать влияние на возбудимость коры мозга. Наложение анодного электрода на область моторной коры вызывает достоверное увеличение амплитуды вызванного моторного ответа, измеренного с помощью TMS, а использование катодного электрода оказывает противоположный эффект - амплитуда данного потенциала уменьшается ( Nitsche M., 2000). Длительность данных эффектов находится в зависимости от длительности стимуляции и может достигать одного часа. Однако, дальнейшее увеличение длительности стимуляции ведет к изменению эффекта на противоположный. Так, анодная стимуляция длительностью 26 минут вызывает снижение возбудимости коры, а катодная стимуляция в течении 18 минут, оказывает менее длительный тормозной эффект (Monte - Silva K., 2010, 2011). Некоторыми авторами для удлинения последствий tDCS является использование пауз между двумя последовательными сеансами стимуляции. Пауза длительностью от 13 до 20 минут увеличивает продолжительность эффектов по сравнению с непрерывной стимуляцией. Показано, что tDCS улучшает обучение (Kincses T., et.al., 2004), увеличивает объем рабочей памяти ( Flegni F., et.al., 2005), повышает уровень когнитивных процессов ( Kuo M., Nitche M., 2012). Предполагают, что индуцированные tDCS процессы пластичности тканей нервной системы опосредованы глутаматергическими процессами внутри синапсов: феноменами долговременного потенцирования(LTP) и долговременной депрессии (LTD), а также изменением состояния потенциал - зависимых каналов Са2+ ( Nitche M., et.al., 2004).

Комплексное фармакотерапевтической и физиотерапевтическое лечения в психиатрии

Что дает комбинация транскраниальной электростимуляции с психотропными препаратами?  

С помощью фармакологических препаратов, влияющих на NMDA - рецепторы или каналы кальция можно изменять длительность, выраженность и направленность транскраниальной электрической стимуляции. Введение 100 мг L - допы вызывает изменение эффекта анодной стимуляции со стимулирующего, на ингибирующий (Kuo M., et.al., 2008), применение селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, напротив, способствует повышению возбудимости коры после катодной стимуляции ( Nitshe et.al., 2009).

Транскраниальная стимуляция постоянным током

Что из себя представляет метод транскраниальной стимуляции постоянным током и какой механизм его терапевтического действия? 

Транс-краниальная стимуляция постоянным током (tDCS) является методом, широко используемым для воздействия на возбудимость нейронов (Antal A., et al., 2001). tDCS воздействует постоянным низким током, направленным на интересующую область мозга через внешние электроды. Типичные параметры стимуляции составляют 1-2 мА в течение 20 мин (Nitsche M., et al., 2008). Многочисленные исследования tDCS показали эффективность этого метода не инвазивной стимуляции для модуляции активности коры в клинических условиях, в частности, при психических расстройствах. С неврофизиологической точки зрения, анодный tDCS увеличивает возбудимость нейронов путем облегчения возникновения потенциалов действия и путем изменения возбудимости рецептора NMDA. Кроме того, tDCS может усилить динамические связи синапсов, связанные с решением различных задач. Этот метод широко используется для модуляции активности мозга в психоневрологической клинике, для лечения таких заболеваний, как инсульт, боль, депрессия, нарушения сна и тревога. и шум (звон) в ушах. У здоровых субъектов tDCS модулирует порог восприятия боли и стимулирует чувство сопереживания.

Побочные эффект стимуляции мозга постоянным током

Какие побочные эффекты может вызвать транскраниальная стимуляция постоянным током?

Несмотря на то, что tDCS широко признана в качестве безопасного метода стимуляции мозга, все же есть некоторые потенциальные побочные эффекты, достойные упоминания и рассмотрения. Во-первых, исследователи и физиотерапевты должны обратить внимание на повреждения кожи, которые обычно возникают под анодными или катодными электродами у пациентов после лечения tDCS. В частности, повышение температуры кожи под электродами и химические реакции в интерфейсе кожи и электродов могут привести к поражению кожи. Эти поражения могут быть связаны с несколькими факторами. В частности, было обнаружено, что степень поражения кожи прямо пропорционально связана с интенсивностью стимуляции, а также сопротивлением кожи (Palm U., et al., 2008), продолжительностью стимуляции, накоплением электрохимических продуцируемых токсинов и продуктов растворения губок (Frank E., et al., 2010). Это частично происходит из-за того, что импеданс кожи может меняться как функция интенсивности тока, плотности стимуляции и ее продолжительности (Kalia Y. and Guy R, 1995). Было также высказано предположение о том, что импеданс электрода может меняться в зависимости от динамических электрохимических процессов, а также от формы и времени стимуляции (Prausnitz, 1996 Minhas P., et al., 2010). Поэтому, для безопасного использования tDCS, необходимо настроить "напряжение" стимуляции для поддержания желаемой величины тока в переменных импедансах. Во-вторых, в дополнение к поражениям кожи, также стоит упомянуть, что tDCS может вызвать несколько слабых побочных эффектов, таких как легкое покалывание, мягкая боль (IPoreisz C., et al., 2007; Plazier M., et al., 2012). Такие побочные эффекты наблюдались при различных tDCS-регионах и протоколах и в разных областях коры у здоровых участников, а также у пациентов с различными неврологическими нарушениями (Poreisz C., et al., 2007). Например, недавнее исследование побочных эффектов в когорте из 102 пациентов с общим количеством сеансов 567 tDCS (1 мА) показало, что побочные эффекты могут включать легкое ощущение покалывания (70,6%), умеренную усталость (35,3%), легкое ощущение зуда (30,4%), головную боль (11,8%), тошноту (2,9%) и бессонницу (0,98%) (Poreisz C., et al., 2007). Однако, эти побочные эффекты безопасны, временны и хорошо переносятся большинством испытуемых (Nitsche et al., 2008; Loo et al., 2009; Miranda et al., 2009; DaSilva A., et al., 2011).

Транскраниальная стимуляция импульсным током

Что из себя представляет транскраниальной стимуляция импульсным током? 

Транс-краниальная стимуляция импульсного тока (tPCS) и транс-краниальная стимуляция постоянного тока (tDCS) - это два не инвазивных модулирующих сети (цепи) нейронов метода стимуляции мозга tPCS оказывает более сильное влияние на мощность биоэлектрической активности мозга по сравнению с tDCS в нескольких полосах частот в различных областях коры: тэта-полоса в теменной области, альфа-полоса в височной, теменной и затылочной.  Комбинация tPCS и tDCS значительно уменьшает мощность в низкой бета- полосе фронтальной, центральной и затылочной областей по сравнению с плацебо - стимуляцией. Кроме того, tDCS значительно увеличивает мощность при высокой бета-тестировании в   височной и теменной областях по сравнению с плацебо стимуляцией. Отсутствуют влияния на чувствительность или связанные с болью ощущения при применении этих методов.  tPCS и tDCS имеют разные нейрофизиологические механизмы, требуют разных сигнатур, а комбинация данных двух методов приводит к отсутствию эффекта или уменьшению количественной мощности электроэнцефалограммы. Транс-краниальные импульсный ток стимуляции (tPCS), то есть двухфазный импульсный переменный ток), показан для улучшения двигательных навыков и когнитивный функций. Предварительные данные свидетельствуют о том, что tPCS может индуцировать динамические изменения в областях коры, в том числе ответственных за когнитивные процессы.

В чем отличие эффектов транскраниальной стимуляции постоянным и импульсном токами?

Импульсный ток стимуляции (tPCS), по сравнению с tDCS, оказывает большее влияние на активность коры,  что видно по изменению  в альфа-полосах (низкая альфа и / или высокая альфа) по теменной, височной и затылочной областях коры, а также межполушарной фронтальной когерентности в альфа-полосе Комбинация tDCS с tPCS либо не влияет, либо индуцирует снижение мощности при низкой бета-полосе в лобной, центральной и затылочной областях;, Кроме того,  tDCS над моторной корой улучшает мощность в высокой бета-полосе в теменной и временной областях. tDCS и tPCS по - разному влияют на  нейрофизиологические показатели;  объединение двух типов стимуляции приводит к отсутствию эффекта или к снижению возбудимости головного мозга у здоровых людей; tDCS,  в покое, увеличивают мощность в бета-полосе ( бета - индекс). Эффекты tDCS и tPCS не опосредуются одними и теми же нейрофизиологическими механизмами. Исследования воздействия  постоянного тока в состоянии покоя  над моторной корой, позволили предположить , что постоянный ток  не вызывают потенциалы действия, но вместо этого изменяет порог потенциала действия в нейронах. tDCS изменяет активность  нейронов , но теоретически не в состоянии изменить спонтанную колебательную активность мозга, особенно ту, которая, как полагают, зависит от суммирования постсинаптических потенциалов, отраженных в электроэнцефалограмме. tPCS, по-видимому, влияет на более глубокие структуры мозга такие как ствол мозга, таламус и гипоталамус, что подтверждает ряд исследований , тогда, как tDCS увеличивает возбудимость коры при использовании стимулирующих электродов ( анодная стимуляция).

Многоэлектродная транскраниальная электростимуляция

Что из себя представляет многоэлектродная транскраниальная электрическая стимуляция?

       Ключевой задачей многоэлектродной транс-краниальной электрической стимуляции (TES) или транс-краниальной стимуляции постоянным током (tDCS) является поиск оптимальной схемы воздействия, которая обеспечивает необходимую плотность тока в мишени воздействия и сводит к минимуму его в остальной части мозга, что математически можно определить, как проблему оптимизации. Такая оптимизация с алгоритмами наименьших квадратов (LS) или Linearly Constrained Minimum Variance (LCMV) обычно является дорогостоящей и требует нескольких независимых источников тока. Основываясь на принципе взаимности в электроэнцефалографии (ЭЭГ) и TES, можно быстро найти оптимальные паттерны стимуляции. Можно определить четыре различные мишени в коре в детальной 7 целевой модели конечных элементов и анализировать эффективность разных вариантов методов TES с учетом взаимности с точки зрения плотности электродов, ошибки выделения мишени, фокусировки, интенсивности и направленности с использованием решений LS и LCMV в качестве эталонных стандартов.  Обнаружено, что алгоритмы взаимности показывают хорошую точность, сравнимую с решениями LCMV и LS. Использование большей плотности электродов облегчает определение фокуса воздействия, направленность и параметры интенсивности тока. 

Транскраниальная стимуляция током высокой точности

Какой механизм терапевтического действия стимуляции транскраниальным постоянным током "высокой точности"? 

Известно, что поражение головного мозга в области зрительной ассоциативной коры нарушает зрительное восприятие, т. е. способность правильно воспринимать различные объекта визуального мира, такие как движение, цвет или формы. Визуальное восприятие можно улучшить с помощью не инвазивной стимуляции головного мозга, такой как стимуляция транс-краниальная постоянным током (tDCS). В недавно разработанной методике, называемой tDCS "высокой четкости" (HD), вместо обычных электродов губчатых электродов используются небольшие HD-электроды. Считается, что для достижения высокой степени фокусировки и точности стимуляции целевой областью этот подход является оптимальным.  Отмечены значительное улучшение восприятия движения в левом полушарие после катодного HD-tDCS, но не восприятия формы.  Конкретный эффект воздействия на визуальные задачи путем модуляции и возбудимости нейронов в зрительной коре может быть объяснен сложностью восприятия информации, необходимой для решение визуальных задач. Это вызывает «шумовое» состояние активации кодирующих нейронных сетей. Катодные HD-tDCS могут фокусировать правильное восприятие, уменьшая глобальное возбуждение нейронов и тем самым снижая уровень «шума» ниже определенного порога восприятия. "Высокое определение" tDCS (HD-tDCS) - это недавно разработанный метод (Villamar M., et al., 2013), в котором вместо обычных двух больших электродов с губкой используются небольшие HD-электроды. По сравнению с традиционным подходом, HD-tDCS имеет преимущество в плане более высокой фокусировки и по сравнению с воздействием на целевой регион (Bikson M., et al.,2012). Типичным монтажом для HD-tDCS является конфигурация кольца 4 × 1, при которой центральный электрод расположен над целевой областью, а четыре "возвратных" электрода расположены вокруг него в кольцевой конфигурации (Datta A., et al., 2009). Результаты визуальных тестов показывают значительное влияние катодных HD-tDCS на эффективность решение задач на восприятие движения.  Согласно организации визуальной обработки "в поток" (трактах) «что» и «где» (Ungerleider L. and Haxby J., , 1994), визуальный тест, включающий восприятие движения, подобно задаче скорости,   полагается на области потока «где», например на V5. И наоборот, тест, включающий восприятие фигур, таких как «Форма», будет критически опираться на области тракта «какого» . Оптимальная для монтажа должна быть выбрана специально целевой область V5, и эта локализация поддержана моделируемым распределением электрического поля. Стимуляция в других областях, а именно «какой» поток, может, таким образом, не быть достаточно сильной, чтобы выявлять поведенческие эффекты при решении задачи на восприятие формы. 

Эффективность электростимуляции при лечении психических расстройств

От каких факторов зависит эффективность транс-краниальной стимуляции током при лечении психоневрологических расстройств? 

 Было проведено несколько исследований, посвященных расчету дозы для ROI и оптимизации формы и размера электрода, а также полного количества электродов и их конфигурации. Оценка дозы к исходному ROI обычно осуществляется с помощью моделирования "конечных элементов" (FE) или конечно-разностных (FD) плотностей тока в подробных трехмерных моделях головы. FE моделирование показало, что высокая плотность тока может наблюдаться в самых неожиданных регионах, из-за относительно высокой электропроводности цереброспинальной жидкости и неправильной формы коры. В дополнение к необходимости моделирования сложной геометрии приложения тока, одной из неопределенностей является тот факт, что проводимость тканей головы человека (в частности, наиболее резистентная - кости черепа) недостаточно хорошо известна.  Такая проводимость может быть оценены с помощью метода ограниченной томографии электрического импеданса (Beit), если подобная геометрии построена точно на основе визуализации мозга (в частности, структурной) В общем, в TES используются два основных типа электродов: большие пластыри для анода и катода (как правило, 5 на 7 см) и значительные меньшие по плотности чем подобные множественные электроды, которые применяются при электроэнцефалографии. В первом более традиционном подходе, небольшое число (обычно два) из относительно больших круглых или квадратных электродов используется в биполярной конфигурации и при разном монтаже. Большие площади электродов помогают уменьшить плотность тока на скальпе. Однако они не позволяют реконфигурировать пространственные монтажи электродов и, следовательно, шаблоны стимуляции во время протокола стимуляции по шкале времени динамики мозга (миллисекунды). 

Протоколы электростимуляции мозга

Монтаж и особенности электродов при различных психоневрологических расстройствах

Какую роль играют монтаж и особенности электродов в лечении психических и неврологических расстройств с помощью транс-краниальной стимуляции постоянным током?

При проведении экспериментов HD-tDCS важно оптимизировать параметры стимуляции, чтобы достичь высокой фокусировки и высокой напряженности поля в заданной целевой области. Управляемыми параметрами для исследования этой проблемы оптимизации обычно являются форма и размер электродов, а также расстояние между электродами. Было показано, что кольцеобразные электроды уменьшают ощущение покалывания по сравнению с другими формами, такими как прямоугольники и диски (Minhas P., et al., 2012). Размер электродов положительно коррелирует с плотностью тока в мозге (Miranda V., et al., 2009). Поэтому для достижения сильного поля желательны большие электроды. К сожалению, сложнее достичь высокой фокусировки с большими электродами, поскольку электрическое поле распространяется с большей поверхности. По этой причине обычно выбираются кольцевые HD-электроды (Borckardt J., et al., 2012). Что касается расстояния между электродами, было показано, что чем больше расстояние, тем выше интенсивность поля (Faria P., et.  al., 2011), и, наоборот, если речь идет о фокусе на целевой области (Dmochowski J., et al., 2013). При использовании транс-краниальной стимуляции постоянным током (Transcranial Direct Current Stimulation - tDCS) расстановка электродов очень важна, так как разные места их размещения будет давать и разные результаты терапии.  

Расстройства тревожного и депрессивного спектров

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транскраниальной электростимуляции расстройств депрессивного и тревожного спектров? 

При лечении депрессии с помощью tDCS: анод - левый DLPFC (F3), катод - правый надглазничный (FP2); подобное расположение электродов является наиболее широко изученным монтажом при tDCS, показанным для улучшения настроения, особенно тех пациентов, которые страдают депрессией. Кроме того, было показано, что этот монтаж облегчает симптомы тревоги и в некоторых случаях тяжелой резистентной депрессии, сезонного аффективного расстройства и общего тревожного расстройства. Отсутствие эффективности терапии депрессии при таком размещении электродов в ряде случаев требует другого монтажа, например, такого, как анод - левая над орбитальная область (FP1), катод - верхняя часть головы (CZ) или затылочная (OZ) области.

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транс-краниальной электростимуляции расстройств привычек и влечений? 

При расстройствах пищевого поведения, алкогольной зависимости, наркоманий и склонности к азартным играм применяется следующий монтаж электродов при tDCS: анод - правый дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F4), катод - левая дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F3). Активация префронтальной коры с помощью транс-краниальной стимуляции постоянным током снижает влечение к риску в ситуации, требующей неоднозначного принятия решений.

Обучение

Какой монтаж электродов оптимален для ускорения процесса обучения? 

В целях ускоренного обучения, выбирается следующий монтаж электродов при tDCS: анод - правый висок (передняя часть) (F10), катод - левое плечо (монтаж DARPA). Военные исследования в США показали, что tDCS может увеличить скорость фокусировки и обучения в 2 раза, в том числе удваивая скорость обучения у студентов. Многочисленные данные подтверждают мнение о том, что tDCS может ускорить обучение и повысить производительность в решении целого ряда сложных когнитивных задач. С целью улучшения памяти и более эффективного обучения применяется следующий монтаж электродов: анод - левая над-орбитальная область (FP1), катод - правая над-орбитальная область (FP2). Для улучшения внимания и рабочей памяти, в частности, при синдроме повышенной двигательной активности и плохой концентрации внимания выбирается следующий монтаж электродов: анод – над-орбитальная область (FP1) или (FP2), катод - противоположное плечо. В целях общего повышения эффективности когнитивной сферы монтаж электродов: анод - правая височная область (Т4), катод - левая височная область (Т3). Некоторые пациенты при таком монтаже электродов (tDCS) демонстрируют усиление избирательного внимания и улучшение памяти. Математические способности можно улучшить с помощью tDCS при следующем монтаже электродов: анод - правая теменная область (P4), катод - левая теменная область (Р3). По некоторым данным стимуляция теменной коры может улучшить математическую способность на срок до 6 месяцев. С целью более качественной обработки звука, в частности, улучшения восприятия высоты тона, особенно, около звуковых частот 4k Hertz применяется монтаж электродов, при котором анод располагается на височной области (Т3) или (Т4), а катод - на противоположном плече.

Импульсивность

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транс-краниальной электростимуляции расстройств после инсульта и повышенной импульсивности?

Для восстановления двигательной активности после инсульта используется следующий монтаж электродов: анод - С3, катод – на противоположной стороне (С4). При повышенной импульсивности выбирается монтаж электродов, при котором анод - правый сосцевидный отросток (P10), катод - правая дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F4). Ослабление влечения к алкоголю и другим веществам, вызывающим зависимость - монтаж электродов: анод - правый DLPFC (F4), катод - левый DLPFC (F3).

Навигация для определения фокуса электростимуляции

Почему эффект транс-краниальной электростимуляции зависит от правильной навигации ее фокуса? 

 Требование к конкретному выделению очагов поражения регионов нейронов (ROI) заключается в использовании методологии, минимальный, насколько это возможно, ток, применяемый к областям мозга, не имеющим отношения к цели воздействия. Несмотря на эти последние достижения, продолжаются дебаты на тему клинической эффективности ТES, в частности, объяснение вариабельности ответов на подобную терапию.  Около 36% пациентов демонстрируют картину анодно-возбуждающих / катодно-ингибирующих эффектов, которые обычно описываются в литературе. Кроме того, доказательство нелинейной зависимости между дозировкой и измеренными последствиями воздействия током подразумевает, что согласованность лечения с записью биоэлектрической активности может быть очень чувствительной к точности дозировки. Поскольку текущий поток тока не может быть полностью сфокусирован, а скорее следует по пути наименьшего сопротивления через ткани головы, требуется точная модель положений электродов и проводимости. Кроме того, поскольку ток, по-видимому, обнаруживает  разные эффекты, если он согласован с активностью  нейронов (нормальный по отношению к поверхности коры), по сравнению с пересечением нейронов  (тангенциальный поток), важно моделировать кортикальную геометрию человека с поверхностью коры с помощью   индивидуальной анатомической магнитно-резонансной томографии , с целью вычисления компонентов плотности индуцированного тока, которые являются нормальными по отношению к коре, чем тангенциальные токи. Кроме того, возрастает интерес к воздействию током как бы выходя за пределы традиционного использования двух больших губчатых электродов, например, с помощью местной модели с высоким разрешением одного источника (электрода), окруженного четырьмя электродами или массивными плотными электродными решетками, для повышения точности TES.  Уточнение спецификации плотности воздействующего тока для каждого отдельного субъекта, таким образом, позволит вычислять эффективную дозу индивидуально, что может быть важным для понимания значительной вариабельности ответов, наблюдаемой у отдельных лиц.  В этом отношении анатомически верное и специфическое для модели головы воздействие током в TES становится все более важным для определения места окончательного тестирования клинической эффективности TES в будущих клинических испытаниях.

Роль электроэнцефалографии в навигации фокуса электростимуляции мозга

Почему важно при навигации фокуса транскраниальной электрической стимуляции использовать данные электроэнцефалограммы? 

С достижениями в области записи электроэнцефалограммы с плотным массивом информации теперь возможно анализировать массивы больших электродов для не инвазивной модуляции. Использование более гибкой многоэлектродной схемы позволяет реализовать гораздо более универсальные и даже замкнутые контуры, создавать протоколы динамической стимуляции, ориентированные на несколько ROI за один сеанс воздействия, одновременную делая запись ЭЭГ с целью нейрофизиологической обратной связи и быстрой настройки шаблонов конфигурации воздействия при программном обеспечении. С плотным массивом электродов TES также возрастает точность фокусировки и интенсивности воздействия на мишени коры. Изменяя точки расположения небольших электродов (или меньший кластер электродов, аппроксимирующий площадь) на скальпе и сопоставляя с уровнем воздействия фиксированного тока, можно оптимизировать "доставку" тока в ROI регион коры с использованием специального алгоритма.  Задача определения необходимой плотности направленного тока, без наложения дополнительных ограничений минимального воздействия на другие области мозга может быть решена прямо и точно с использованием принципа взаимности. Оптимизация TES с плотным массивом, как правило, сложнее из-за гораздо большего числа степеней свободы, чем в двух tDCS пластырей-электродов. Основная задача состоит в том, чтобы найти текущую схему воздействия током, описывающую уровни тока (электрического источника) или "стока" (выхода) для каждого электрода в системе плотной электродной решетки, которая повышает точность воздействия на цель для того, чтобы максимизировать плотность тока на кортикальном ROI и минимизировать его в других областях мозг.  Чтобы соответствовать ограничениям безопасности, ограничение тока на электрод требует ограничений типа 1- , что делает эти алгоритмы итеративными и, следовательно, вычисления интенсивности. Кроме того, для решения этих алгоритмов требуется независимый источник тока для каждого электрода, что увеличивает сложность и стоимость оборудования [за исключением небольшого числа исследований по плотным массивам tDCS с меньшим количеством источников тока и меньшим количеством электродов. Принцип взаимности относится к дополнения электрического поля в корковом дипольным местоположении, созданном путем инжекции тока на коже головы, с электрическим потенциалом на коже головы в области инъекционной точки, вызванной тем же диполем.  Этот метод объединяет электроэнцефалографию и TES (FP, позволяя эффективно находить оптимальное решение с помощью анализа источников ЭЭГ и TES. Аналогичная связь взаимности существует между магнитной энцефалографией (MEG) и TMS FP. Этот подход можно использовать в качестве ориентира для поиска схем воздействия током как в плотном массиве TES с аппаратными и защитными ограничениями, так и в динамически реконфигурируемой мульти ТМС. При более плотном покрытии скальпа в плотном массиве ЭЭГ полюса, топографии электроэнцефалограммы для любого свинцового поля коры аппроксимируется лучше, и поэтому ожидается, что инжекция обратного тока от этих «полюсных» электродов обеспечит более точное выделение мишени воздействия. Остается непонятным работают ли методы направленного воздействия на основе взаимности аналогично или лучше, чем методы LS и LCMV, а также то, что использование очень большого числа (256) электродов вместо (128) действительно улучшает эффективность данных методов. Предварительные результаты по использованию принципа взаимности для получения удобных протоколов влияния тока с использованием сетей ЭЭГ с 128 и 256 сетями высокой плотности.  Метод взаимности оптимален для максимизации составляющей плотности тока на мишени желаемой ориентации. Описано четыре метода, полученных с помощью принципа взаимности, с эмпирическим учетом дополнительных требований минимизации воздействия TES на нецелевые области мозга и контрастирования их с алгоритмами LS и LCMV.  Возможно моделирование на детальной модели головного мозга FE с учетом четырех репрезентативных кортикальных целей для оценки эффективности методов с точки зрения ошибки выделения мишени (TE), фокусировки направленности и интенсивности воздействия током. Первый метод, основанный на взаимности, имеет теоретическое значение, когда только один электрод вводит общий максимальный ток, а остальные электроды действуют как множественные "поглотители" распространения обратных токов и минимизации воздействия TES на нецелевые области. В других трех методах взаимности, рассматривается дополнительное ограничение: верхняя граница тока, подаваемого каждым электродом, который обычно рассматривается с точки зрения ограничения безопасности для того, чтобы избежать раздражения кожи. Эти методы различаются способом выбора "поглотителей" и обеспечения лучшей оптимизации с точки зрения либо полной интенсивности цели («противоположной» конфигурации), либо показателя фокусирования («кольцевая» конфигурация).  Эталонная модель мягких тканей для взрослого субъекта может была получена из T1-взвешенных МР-изображений головы, с помощью сканера 3T Allegra (Siemens Healthcare Германия). Структура кости была получена от компьютерного сканирования того же объекта, записанного с помощью КТ-сканера GE (General Electric, Fairfield, United States). Матрица регистрации составляет 256 × 256 × 256 с размером вокселей 1 мм × 1 мм × 1 мм как при сканировании CT, так и T1. Чтобы построить анатомически точную геометрию модели, изображения МРТ T1 автоматически сегментируются на семь типов тканей (серое вещество, белое вещество (WM), CSF, скальп, глазные яблоки, внутренний воздух и череп). Объем ТТ сегментирован в мягкие ткани, внутренние компоненты воздуха и кости черепа. Типичные положения электродов в сетях датчиков EGI 128 и 256 с высокой плотностью EGI, определенные для объекта в предыдущих исследованиях проводится с использованием системы «геодезической программетрии (GPS).

Нарушения зрительной коры мозга

Какой регион мозга отвечает за зрительное восприятие? 

Визуальная кора является областью мозга, ответственной за зрительное восприятие. Она разделена на первичную визуальную кору V1, анатомически эквивалентную области Бродмана (BA) 17, а также экстраординарные визуальные корковые области V2, V3, V4 и V5, соответствующие BA 18 и 19 (Van den Stock J., et al., 2014). Эти визуальные области организованы в два иерархически и функционально специализированных тракта обработки: вентральный («какой» ) путь , включающий V1, V2, V4 и нижние височные области TEO и TE, для объектного зрения; и дорсальный («где» ) поток, включающий V1, V2, V3, среднюю височную область (V5-MT), среднюю верхнюю височную область (MST) и дальнейшие структуры в нижней теменной и верхней височной коре (пространственное зрения и восприятие движения).

Что показали исследования анодной и катодной стимуляции постоянным током зрительной коры мозга?

  Многие авторы исследовали влияние tDCS на зрительную кору. Например, A. Antal et al. (2004) сообщили о снижении "порога фосфена" после 10 мин анодных tDCS 1 мА и увеличение порога фосфена после катодного tDCS над Oz в затылочном полюсе (Antal et al., 2003). Используя аналогичный протокол, Accornero et al. изучали индуцированные tDCS модификации в визуально вызванных потенциалах (VEP-P100) у людей и обнаружили, что анодная поляризация уменьшает амплитуду VEP-P100, тогда как катодная поляризация значительно увеличивает амплитуду (Accornero C., et al., 2007). Это говорит о том, что в соответствии с полярностью стимуляции анодный и катодный tDCS вызывают различные эффекты. Известно, что анодный tDCS вызывает деполяризацию потенциала мембраны покоя в нейронах, что увеличивает их возбудимость; тогда как катодные tDCS вызывают гиперполяризацию потенциала покоя мембраны с уменьшением возбудимости нейронов (Nitsche M., et al., 2008). Однако в некоторых исследованиях были получены при этом противоречивые поведенческие эффекты, а для обоснования таких результатов были предложены различные теории (Antal A., et al., 2004; Batsikadze G., et al., 2013). Обычные катодные tDCS над левым V5 влияют на решение визуально моторной задачи, изменяя только визуальное восприятие и контролируя ее, при этом стимулируя различные области зрительной и двигательной коры; анодные tDCS не влияют на поведение. Эффект также зависел от сложности задачи.  Учитывая зависящие от задачи и местоположения эффекты tDCS (Nitsche M., et al., 2008), теория о деполяризации и гиперполяризации нейронов представляется слишком запутанной, чтобы объяснить сложность проблемы, а характеристики поведении при решении задачи визуального движения после стимуляции правого V5 должны быть дополнительно изучены.

Литература

Meraviglia, C., & Accornero, L. (2007). La valutazione sociale delle occupazioni nell’Italia contemporanea: una nuova scala per vecchie ipotesi. Quaderni di Sociologia, (45), 19-73.

Antal, A., Nitsche, M. A., Kincses, T. Z., Kruse, W., Hoffmann, K. P., & Paulus, W. (2004). Facilitation of visuo‐motor learning by transcranial direct current stimulation of the motor and extrastriate visual areas in humans. European Journal of Neuroscience, 19(10), 2888-2892.

Batsikadze, G., Moliadze, V., Paulus, W., Kuo, M. F., & Nitsche, M. (2013). Partially non‐linear stimulation intensity‐dependent effects of direct current stimulation on motor cortex excitability in humans. The Journal of physiology, 591(7), 1987-2000.

Bikson, M., Rahman, A., & Datta, A. (2012). Computational models of transcranial direct current stimulation. Clinical EEG and neuroscience, 43(3), 176-183.

Borckardt, J. J., Bikson, M., Frohman, H., Reeves, S. T., Datta, A., Bansal, V.. & George, M. S. (2012). A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception. The Journal of Pain, 13(2), 112-120.

DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., & Fregni, F. (2011). Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. Journal of visualized experiments: JoVE, (51), 2744.

Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., & Bikson, M. (2009). Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain stimulation, 2(4), 201-207.

Dmochowski, J. P., Datta, A., Huang, Y., Richardson, J. D., Bikson, M., Fridriksson, J., & Parra, L. C. (2013). Targeted transcranial direct current stimulation for rehabilitation after stroke. Neuroimage, 75, 12-19.

Faria, P., Hallett, M., & Miranda, P. C. (2011). A finite element analysis of the effect of electrode area and inter-electrode distance on the spatial distribution of the current density in tDCS. Journal of neural engineering, 8(6), 066017.

Frank, E., Wilfurth, S., Landgrebe, M., Eichhammer, P., Hajak, G., & Langguth, B. (2010). Anodal skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation, 3(1), 58-59.

Kalia, Y. N., & Guy, R. H. (1995). The electrical characteristics of human skin in vivo. Pharmaceutical research, 12, 1605-1613.

Minhas, P., Bikson, M., Woods, A. J., Rosen, A. R., & Kessler, S. K. (2012, August). Transcranial direct current stimulation in pediatric brain: a computational modeling study. In 2012 annual international conference of the IEEE engineering in medicine and biology society (pp. 859-862). IEEE.

Miranda, V., Jorás, S. E., Waga, I., & Quartin, M. (2009). Viable singularity-free f (R) gravity without a cosmological constant. Physical Review Letters, 102(22), 221101.

Monte-Silva, K., Kuo, M. F., Liebetanz, D., Paulus, W., & Nitsche, M. A. (2010). Shaping the optimal repetition interval for cathodal transcranial direct current stimulation (tDCS). Journal of neurophysiology, 103(4), 1735-1740.

Nitsche, M. A., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Priori, A., Lang, N., Antal, A.,. & Pascual-Leone, A. (2008). Transcranial direct current stimulation: state of the art 2008. Brain stimulation, 1(3), 206-223.

Palm, U., Keeser, D., Schiller, C., Fintescu, Z., Reisinger, E., Padberg, F., & Nitsche, M. (2008). Skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation (tDCS). Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation, 1(4), 386-387.

Plazier, M., Joos, K., Vanneste, S., Ost, J., & De Ridder, D. (2012). Bifrontal and bioccipital transcranial direct current stimulation (tDCS) does not induce mood changes in healthy volunteers: a placebo controlled study. Brain stimulation, 5(4), 454-461.

Poreisz, C., Boros, K., Antal, A., & Paulus, W. (2007). Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients. Brain research bulletin, 72(4-6), 208-214.

Ungerleider, L. G., & Haxby, J. V. (1994). ‘What’and ‘where’in the human brain. Current opinion in neurobiology, 4(2), 157-165.

Van den Stock, J., Tamietto, M., Zhan, M., Heinecke, A., Hervais-Adelman, A., Legrand, L. & de Gelder, B. (2014). Neural correlates of body and face perception following bilateral destruction of the primary visual cortices. Frontiers in behavioral neuroscience, 8, 30.

Villamar, M. F., Wivatvongvana, P., Patumanond, J., Bikson, M., Truong, D. Q., Datta, A., & Fregni, F. (2013). Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4× 1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation. The Journal of Pain, 14(4), 371-383.

Электротерапия бреда и шизофрении

Как меняется восприятие окружающего мира при бреде у больных шизофренией?

Способность человека воспринимать окружающий мир с помощью чувств (перцепция) нарушена при бреде и, в частности, у больных шизофренией. Это видно на примере восприятия "гештальта" - образа, состоящего из частей, признаков, объединенных в одну фигуру. Нарушение восприятия гештальта, становится неполным и приводит к неправильным суждениям о причинно-следственных связях, что внешне может выразится в бреде (отношения. преследования и др.) и другим ухудшениям мышления. Больные шизофренией склонны находить причинно-следственные связи там, где на самом деле их нет, например, делая поспешные и эмоционально заряженные выводы (эта тенденция проявляется даже тогда, когда пациенты смотрят простую анимацию геометрических фигур). Замечено, что бред и галлюцинации связаны с актуализацией суждений о причинах событий, тогда как дезорганизация, напротив, ассоциирована с ослаблением восприятия причинно-следственных связей.

Как влияет стимуляция постоянным током на восприятие причин событий?

Перцептивные суждения пациентов о причинности сильнее подвержены влиянию нарушений пространственной линейности в событиях запуска после лобно-теменной электрической стимуляции постоянным током (tDCS). Чувствительность к изменению угла относительно восприятия причин событий реализуется с помощью правой теменной коры и может быть усилена правой теменной анодной tDCS в сочетании с левой фронтальной или левой теменной катодной tDCS. 

Как воспринимают пространственные и временные параметры движения больные шизофренией?

tDCS повышает чувствительность больных к пространственным параметрам движения, поскольку больные шизофренией склонны переоценивать причинность в физических контекстах и, как правило, меньше подвержены влиянию пространственных и временных параметров движения, чем здоровые люди.

Какие особенности восприятия гештальта имеют место при бреде у больных шизофренией?

Больные шизофренией отличаются от здоровых людей выраженным дефицитом в гештальт-подобной перцепции (полного восприятии образа и признаков,) (Uhlhaas, P. J., & Silverstein, S. M., 2005). Действительно, известно, что больные шизофренией придают большее значение деталям, чем целостному восприятию образов и событий. Так, при бреде больной акцентирует внимание на второстепенном в ущерб главному.  Постоянная электрическая стимуляция (tDCS) теменной области мозга повышает чувствительность к пространственным характеристикам стимула у больных шизофренией (Schülke R., et.al. 2023).

Как меняется восприятие причин событий при правой анодной стимуляции постоянным током и левой фронтальной катодной стимуляции?

Стимуляция правой теменной коры (анод) tDCS в сочетании с левой фронтальной катодной tDCS приводит к лучшему и более правильному пониманию причин событий (с малыми углами выхода и к меньшей воспринимаемой причинности для событий запуска с большими углами выхода) (Schülke R., et.al. 2023). Влияние tDCS на суждения о причинах событий у больных шизофренией наиболее выражено при tDCS левой фронтальной коры - правой теменной коры и, напротив, влияние tDCS левая теменная кора - правая теменная кора менее очевидно. Гиперактивность левой лобной доли у пациентов с шизофренией, наблюдаемая в связи с дисфункциональным восприятием причин событий ослабляется расположением катода на левой фронтальной области.

В чем специфика восприятия причинно-следственных связей у больных шизофренией?

Пациенты с расстройствами шизофренического спектра переоценивают причинно-следственную связь в физических контекстах и недооценивают ее в социальных контекстах, при этом, как правило, на них меньше влияют пространственные и временные параметры движения (Wende, K., et.al., 2012).

Как влияет на перцепцию стимуляция правой теменной доли постоянным током? 

Исследования показали, что теменная транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) усиливает влияние пространственных характеристик стимула (т. е. вариаций угла) на перцептивные суждения о причинах тех или иных событий среди здоровых участников, наблюдающих за событиями запуска. Так, одно из исследований обнаружило более качественное восприятие причины событий после правой теменной анодной tDCS с малым углом и более лучшее восприятие причин при испытании с большими углами после правой теменной катодной tDCS (Straube, B., et. al., 2011). Другое исследование также показало, что люди менее склонны судить о причинах событий из-за пространственных нарушений после правой теменной анодной tDCS (Woods, A, et.al., 2014).  

Литература

Schülke R., et.al. Improving causality perception judgments in schizophrenia spectrum disorder via transcranial direct current stimulation. J Psychiatry Neurosci. 2023 Jul-Aug; 48(4): E245–E254

Straube, B., Wolk, D., & Chatterjee, A. (2011). The role of the right parietal lobe in the perception of causality: a tDCS study. Experimental brain research, 215, 315-325.

Uhlhaas, P. J., & Silverstein, S. M. (2005). Perceptual organization in schizophrenia spectrum disorders: empirical research and theoretical implications. Psychological bulletin, 131(4), 618.

Wende, K. C., Nagels, A., Stratmann, M., Chatterjee, A., Kircher, T., & Straube, B. (2015). Neural basis of altered physical and social causality judgements in schizophrenia. Schizophrenia research, 161(2-3), 244-251.

Woods, A. J., Hamilton, R. H., Kranjec, A., Minhaus, P., Bikson, M., Yu, J., & Chatterjee, A. (2014). Space, time, and causality in the human brain. Neuroimage, 92, 285-297.

Электротерапия переедания и избыточного веса 

Джузеппе Арчимбольдо

«Ортолан или овощи в миске»

(1587-1590)

Каковы причины переедания и избыточного веса? 

    Основные причины избыточного веса и ожирения связаны с нарушением баланса между чрезмерным потреблением энергии и расходом энергии. Считается, что этот дисбаланс является результатом сложного взаимодействия между поведением, биологическими факторами и факторами окружающей среды, способствующими его нарушению (Hill J., et.al., 2006). Среди этих факторов, в частности, тяга к еде может нарушить баланс энергии, игнорируя механизмы, связанные с аппетитом, и сводя на нет полезные эффекты потребления пищи.  

Как влияет на переедание стимуляция отдельных структур мозга постоянным током?

    Методы стимуляции мозга, в том числе транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) и транскраниальная магнитная стимуляция (TMS), широко используются для уменьшения тяги к еде благодаря последним достижениям в области нейробиологии (Valero-Cabré A., et.al,2017). Cреди этих методов стимуляция постоянным током, которая включает в себя подачу слабых безопасных токов силой 1–2 мА в течение 3–20 минут для повышения возбудимости коры (анодальная tDCS) или ее снижения (катодная tDCS), значительно влияет на снижение тяги к еде (Brunoni A., et.al., 2011). 

Какие структуры мозга вовлечены в патогенез расстройств пищевого поведения? 

 С неврологической точки зрения, дисбаланс в сети режима по умолчанию и префронтальной коре, которая играет решающую роль в познании и изменяемых привычках питания, считается ключевым фактором, способствующим актуализации влечения к еде. После применения стимуляции определенных структур мозга постоянным током не наблюдалось значительного снижения веса и индекса массы тела. Однако все измерения, связанные с едой и приемом пищи, например, переедание показали снижение интенсивности влечения к приему пищи, а также значительное ослабление выраженности депрессии, тревоги и воспринимаемого стресса. 

Какие изменения на электроэнцефалограмме фиксируются после электротерапии?

На фоне электротерапии на электроэнцефалограмме наблюдалось увеличение тета-волн в левой лобной области (F7 и F3), увеличение альфа-волн в правой теменной области (Р4), снижение бета-волн в лобной области (FP2) и затылочная область (О1).

Какой монтаж электродов и сила тока оптимальны для лечения переедания? 

   Влечение к еде считается сильным желанием потреблять определенные продукты, перед которыми трудно устоять. Тяга к еде обычно наблюдается даже среди обычных людей, при этом уровень ее распространенности колеблется от 52% до 97% (Gilhooly C., et.al., 2007). В нескольких исследованиях сообщалось о связи между влечением к еде и будущим потреблением пищи. Сообщалось, что люди с более высокой тягой к еде демонстрируют более сильные автоматические склонности к еде по сравнению с людьми с более низкой тягой. Более того, тяга к еде напрямую связана с массой тела и потенциально может привести к ожирению. В большинстве исследований, посвященных терапии влечения к еде и привычкам питания, использовалась электростимуляция на правый анодный/левый катодный монтаж с силой тока 2 мА, воздействующего на DLPFC. Несмотря на тестирование субъектов с разным весом и привычками в еде, в некоторых исследованиях сообщалось о положительных результатах в виде снижения потребления калорий и уменьшения влечения к еде (Ray M., et.al., 2014) 

Литература

Brunoni AR, Amadera J, Berbel B, Volz MS, Rizzerio BG, Fregni F. A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation. Int J Neuropsychopharmacol. 2011. 14:1133–1145

Gilhooly CH, Das SK, Golden JK, McCrory MA, Dallal GE, Saltzman E, et al. Food cravings and energy regulation: the characteristics of craved foods and their relationship with eating behaviors and weight change during 6 months of dietary energy restriction. Int J Obes. 2007. 31:1849–1858.

Hill JO. Understanding and addressing the epidemic of obesity: an energy balance perspective. Endocr Rev. 2006.27:750–761.

Ray MK, Sylvester MD, Osborn L, Helms J, Turan B, Burgess EE, et al. The critical role of cognitive-based trait differences in transcranial direct current stimulation (tDCS) suppression of food craving and eating in frank obesity. Appetite. 2017. 116: 568–574

Valero-Cabré A, Amengual JL, Stengel C, Pascual-Leone A, Coubard OA. Transcranial magnetic stimulation in basic and clinical neuroscience: a comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neurosci Biobehav Rev. 2017. 83:381–404.

Защита от суицида

Электросудорожная терапия тяжелой депрессии

Михаил Врубель

«Демон поверженный»

(1901-1902)

Терминология

Что такое электросудорожная терапия? 

  «Электросудорожная терапия» включает в себя индукцию судорожного приступа путем введения электрического стимула через электроды, обычно размещаемые с двух сторон на коже головы. 

Что понимается под термином сеанс электросудорожной терапии?

  «Сеанс электросудорожной терапии» -  это период времени, во время которого в мозг подается электрический стимул. Повторный стимул можно применить в том же сеансе, если приступ оказался неадекватным. 

Показания к электросудорожной терапии

Какие показания к электросудорожной терапии?

Электросудорожная терапия применяется для лечения тяжелой депрессии с мыслями о самоубийстве и больных шизофренией со слуховыми галлюцинациями и резистентностью к лечению, но в настоящее время ее использование сократилось из-за появления антипсихотиков и опасений по поводу возможных долгосрочных побочных эффектов электросудорожной терапии, например, нарушений памяти.  

Какие психические расстройства можно лечить электросудорожной терапией? 

На протяжении более 80 лет электросудорожная терапия является наиболее эффективным методом лечения тяжелой депрессии, мании, кататонии и шизофрении, резистентной к клозапину.  Также было показано, что она помогает при суицидальных мыслях и дополняет клозапин при психозе (Havaki-Kontaxaki B., et.al., 2006). У пациентов, получавших электросудорожную терапию, смертность от всех причин была ниже на срок до 1 года после выписки из больницы. После этой терапии наблюдалось снижение уровня самоубийств, но без каких-либо различий в течение 1 года наблюдения (Rhee T., et.al., 2021).  Электросудорожная терапия связана с быстрым ослаблением выраженности симптомов депрессии в течение первых 10 курсов лечения; которое продолжается почти два года поддерживающего лечения. Параметры электрического стимула влияют на терапевтический ответ, а также на возникновение побочных эффектов. Важнейшим компонентом проведения электросудорожной терапии является размещение электродов, которое определяет путь распространения тока через ткань. Имеются данные касающиеся изменения уровней гамма -аминомасляной кислоты после электросудорожной терапии. 

Можно ли лечить электросудорожной терапией депрессию и шизофрению? 

Электросудорожная терапия была введена в качестве лечения шизофрении в 1938 году в качестве замены химически индуцированных судорог.  Нет убедительных доказательств того, что электросудорожная терапия приводит к повреждению головного мозга (Dwork A., et.al., 2004). 

Электросудорожная терапия и фармакотерапия

 Каким способом можно модифицировать электросудорожную терапию? 

  Добавление электросудорожной терапии к стандартной помощи больным шизофренией может иметь некоторый положительный эффект на лечение, по сравнению с применением только антипсихотиков. Электросудорожную терапию можно модифицировать за счет использования анестетиков и миорелаксантов, чтобы уменьшить опасения и вероятность неблагоприятных исходов, таких как переломы позвоночника и конечностей, возникающие в результате судорог. Психиатры рекомендуют использовать электросудорожную терапию при шизофрении в следующих случаях: когда психотические симптомы в данном эпизоде ​​возникают внезапно или недавно, когда шизофрения имеет кататонический тип или, когда в анамнезе имеется благоприятный ответ на электросудорожную терапию (American Psychiatric Association, 2008). 

Насколько эффективна комбинация электросудорожной терапии с антипсихотиками при лечении шизофрении?

    Доказательства очень низкого и умеренного качества указывают на некоторые преимущества добавления электросудорожной терапии к стандартной помощи при резистентной к лечению шизофрении. Однако данные очень низкого качества показывают, что этот метод лечения может вызывать определенные нежелательные явления (например, ухудшение памяти) (Diarmid J., et.al., 2019). Ни в одном исследовании не сообщалось о клинически важных изменениях в когнитивном функционировании участников. В одном исследовании сообщалось о частоте ухудшения кратковременной памяти. В двух исследованиях сообщалось о средних показателях конечного когнитивного функционирования (Zhang Y., et.al., 2010).

Стоит ли комбинировать электросудорожную терапию с кетамином? 

Кетамин изучался как потенциальная стратегия усиления при одновременном применении с электросудорожной терапией для облегчения побочных эффектов и/или повышения эффективности. Важно отметить, что анестезирующие дозы кетамина, используемые при этом, по-видимому, оказывают различное влияние на настроение по сравнению с подпороговыми анестезирующими дозами, используемыми для лечения депрессии. Кетамин усиливает терапевтические эффекты, но, к сожалению, также усугубляет побочные эффекты электросудорожной терапии (Anderson I., et.al., 2017). Как правило, повторяющиеся приступы на протяжении всего курса электросудорожной терапии уменьшают продолжительность приступов и усиливают торможение внутри коры, оба из которых коррелируют с клиническим улучшением. После 10 сеансов правосторонней стимуляции исследователи наблюдали повышенную активность тормозных цепей в моторной коре человека, что измерялось как усилением внутрикоркового торможения, так и продолжительностью периода коркового молчания, в то время как внутрикорковое облегчение и моторный порог покоя не изменились (Bajbouj M, et.al., 2006).

Современная электросудорожная терапия

Протоколы электросудорожной терапии

В чем особенности современного протокола электросудорожной терапии? 

Есть множество доказательств, подтверждающих использование электросудорожной терапии при резистентной к лечению депрессии, и в целом, что она более эффективна, чем фармакотерапия, для лечения депрессии и других расстройств настроения, таких как биполярная депрессия и мания. Несмотря на это и, учитывая стигму его использования и неблагоприятное воздействие на память, в частности, электросудорожная терапия применяется редко. Если раньше электросудорожная терапия подразумевала двустороннюю стимуляцию источником синусоидального напряжения без анестезии (так называемая «немодифицированная ЭСТ»), то сегодня  она, как правило, односторонняя (обычно правосторонняя) стимуляции с индивидуально титруемыми сериями ультракоротких или коротких прямоугольных импульсов постоянного тока под общей анестезией (называемые «модифицированной ЭСТ», т.е. модифицированной с помощью анестезии) и двусторонняя стимуляция короткими импульсами, обычно предназначенная для рефрактерных или неотложных случаев. Стимулом к ​​этой оптимизации явилоась попытка предотвращения соматических и когнитивных побочных эффектов. 

Курс электросудорожной терапии

Что представляет из себя курс электросудорожной терапии? 

Электросудорожная терапия обычно начинается с короткого "индексного курса" из 6 процедур, проводимых 3 раза в неделю или 2 раза в неделю. Пациенты обычно реагируют на лечение правосторонней стимуляцией (RUL) уменьшением симптомов депрессии на 50% в течение этого двухнедельного периода, а затем продолжают еженедельное поддерживающее лечение в течение нескольких недель, постепенно увеличивая интервал между поддерживающим лечением в соответствии с клиническими показаниями. Если в течение 2–3 недель наблюдается незначительный или неоптимальный ответ, особенно если есть опасения по поводу соматической безопасности, врачи часто переходят на правостороннюю стимуляцию с короткими импульсами (изменение ширины импульса) или двустороннее лечение (изменение монтажа), что считается связанным с более заметными когнитивными побочными эффектами. Интересно, что электросудорожная терапия, по-видимому, не оказывает отрицательного воздействия на долговременную вербальную память, даже при двустороннем коротком импульсе, когда ток проходит непосредственно через левую лобно-височную долю. Электросудорожная терапия обычно проводится не реже одного раза в неделю. В некоторых ситуациях ее назначают реже и тогда ее можно назвать «поддерживающей». Типичный курс электросудорожной терапии при депрессии составляет от 6 до 12 сеансов, но для шизофрении он точно не определен. 

Изменение гормонального фона в процессе электросудорожной терапии

Какие гормональные изменения наблюдаются после электросудорожной терапии?

Помимо повышения уровня пролактина после электросудорожной терапии отмечается и повышение эстроген-стимулирующего нейрофизина, но снижался уровень кортикотропин -релизинг фактора в спинномозговой жидкости у пациентов с депрессией, а также уровень гормона роста в сыворотке крови. Сообщалось также, что уровни кортизола повышаются после лечения электросудорожной терапии, возможно, из-за повышенной стимуляции аргинин-вазопрессином кортикотропин- релизинг -индуцированного высвобождения ацетилхолина. Наконец, было показано, что уровень β-эндорфина временно повышается после введения электросудорожной терапии у пациентов с депрессией (Weizman A, et.al., 1987).

Как меняется уровень гормона пролактина после электросудорожной терапии?

У больных уровни пролактина в сыворотке повышаются в ответ на судороги. причем, после электросудорожной терапии наблюдается 10-50 кратное увеличение уровня этого гормона.  

Какие нарушения памяти наблюдаются после электросудорожной терапии?

Исследования субъективных сообщений о когнитивных побочных эффектах электросудорожной терапии показывают различный процент пациентов, жалующихся на «потерю памяти», в зависимости от многих факторов, включая проведенные интервью.  Когда пациенты сообщают о когнитивных побочных эффектах, это часто означает потерю ретроградной автобиографической памяти, то есть потерю детальной памяти о событиях, которые человек пережил. Однако, здесь могут быть затронуты как эпизодическая память (эмпирическая память), так и семантическая память (фактическая память) (Porter R., et.al., 2020). Также была показана ретроградная амнезия (потеря памяти) на неавтобиографическую информацию. Более того, при объективном измерении эта ретроградная амнезия может сохраняться более года. Важно отметить, что субъективные нарушения часто уменьшаются на протяжении всего курса лечения, что коррелирует с клиническим ответом и, возможно, представляет собой негативную предвзятость, связанную с депрессивными состояниями. 

Электросудорожная терапия шизофрении

Какие симптомы шизофрении лучше поддаются электросудорожной терапии? 

  Электросудорожная терапия может ослабить выраженность бреда и галлюцинаций и ускорить формирование ремиссии у больных шизофренией, которые плохо реагируют на лекарства (Shore O, et.al., 2021).  Быстрый эффект лечения является одним из основных преимуществ этого метода лечения. Считается, что электросудорожная терапия может восстановить связь функций мозга у пациентов с психическими расстройствами и способствовать восстановлению тех регионов мозга, в которых есть повреждения. Известна эффективность электросудорожной терапии при кататонии и злокачественном нейролептическом синдроме? 

Эффективность электросудорожной терапии при шизофрении

Как прогнозировать эффективность электросудорожной терапии? 

    Кратковременно вызывая общую анестезию, электросудорожная терапия может передать необходимое количество электрического заряда в мозг через электроды, расположенные на скальпе, вызывая генерализованные судороги продолжительностью 20-60 секунд и тем самым ослабляя выраженность симптомов шизофрении.  Состояние пациентов может быть улучшено уже после первой процедуры электросудорожной терапии, причем, эффективность первого сеанса терапии предсказывает эффективность возможного восьмого сеанса (т.е. чем больше уменьшение симптомов после первой процедуры), тем лучше купируются симптомы шизофрении после 8 сеансов). 

Эффективна ли электросудорожная терапия при лечении шизофрении?

   Usta S. et.al. (2020) показали, что 95% пациентов, получавших электросудорожную терапию ответили на лечение (общее снижение баллов по шкале PANSS не менее чем на 25%). Мета-анализ, включающий 22 контролируемых исследования, показал, что комбинация антипсихотиков и электросудорожной терапии отвечала критериям «клинического улучшения» конкретного исследования с гораздо большей частотой, чем лечение только антипсихотиками (Wang W, et.al., 2015). Функциональная визуализация мозга показала значительное увеличение σ в связях всего мозга у пациентов с шизофренией при выполнении задачи на рабочую память (Yang J, et.al., 2020). Кроме того, это исследование выявило низкую эффективность узлов в затылочной области при шизофрении путем построения динамических сетей мозга. У больных шизофренией наблюдается снижение локальной эффективности узлов в верхней лобной извилине. 

Побочные эффекты электросудорожной терапии

Какие побочные эффекты проявляются после электросудорожной терапии?

Известно, что электросудорожная терапия может вызывать некоторые когнитивные побочные эффекты. Это может объяснить разницу в узловой локальной эффективности верхней лобной извилины между больными шизофренрией и здоровыми людьми даже после электросудорожной терапии (Moon S., et.al., 2021).

Литература

Anderson IM, Blamire A, Branton T, et al. Ketamine augmentation of electroconvulsive therapy to improve neuropsychological and clinical outcomes in depression (Ketamine-ECT): a multicentre, double-blind, randomised, parallel-group, superiority trial. The Lancet Psychiatry. 2017

Bajbouj M, Lang UE, Niehaus L, Hellen FE, Heuser I, Neu P. Effects of right unilateral electroconvulsive therapy on motor cortical excitability in depressive patients. J Psychiatr Res. 2006.

Havaki-Kontaxaki BJ, Ferentinos PP, Kontaxakis VP, Paplos KG, Soldatos CR. Concurrent administration of clozapine and electroconvulsive therapy in clozapine-resistant schizophrenia. Clin Neuropharmacol. 2006.

Porter RJ, Baune BT, Morris G, et al. Cognitive side- effects of electroconvulsive therapy: what are they, how to monitor them and what to tell patients. BJPsych Open. 2020.6(3). 

Rhee TG, Sint K, Olfson M, Gerhard T, H Busch S, Wilkinson ST. Association of ECT With Risks of All-Cause Mortality and Suicide in Older Medicare Patients. 2021. 178(12):1089–1097.

Squire LR, Zouzounis JA. ECT and memory: Brief pulse versus sine wave. Am J Psychiatry. 1986.

Weizman A, Gil-Ad I, Grupper D, Tyano S, Laron Z. The effect of acute and repeated electroconvulsive treatment on plasma β-endorphin, growth hormone, prolactin and cortisol secretion in depressed patients. Psychopharmacology (Berl). 1987.

American Psychiatric Association. The Practice of Electroconvulsive Therapy: Recommendations for Treatment, Training, and Privileging (A Task Force Report of the American Psychiatric Association). Arlington, VA: American Psychiatric Association Publishing, 2008

Diarmid JM Sinclair, Sai Zhao, Fang Qi, Kazare Nyakyoma, Joey SW Kwong, Clive E Adams. Electroconvulsive therapy for treatment‐resistant schizophrenia. Cochrane Schizophrenia Group. Cochrane Database Syst Rev. 2019; 2019(3): CD011847.

Dwork AJ, Arango V, Underwood M, Ilievski B, Rosoklija G, Sackeim HA, et al. Absence of histological lesions in primate models of ECT and magnetic seizure therapy. American Journal of Psychiatry 2004.161 (3):576‐8

Zhang YJ, Liu Q, Hu Y, Zhou LG. Effects of modified electroconvulsive therapy combined with clozapine in patients with treatment‐refractory schizophrenia [无抽搐电痉挛治疗合并氯氮平治疗难治性精神分裂症及其对记忆力的影响]. Chinese Mental Health Journal [中国心理卫生杂志] 2010. 24(6):440‐4. Moon SY, Kim M, Lho SK, Oh S, Kim SH, Kwon JS. Systematic review of the neural effect of electroconvulsive therapy in patients with schizophrenia: hippocampus and insula as the key regions of modulation. Psychiatry Investig. 2021.18(6):486–499.

 Shore O, Chen P, Korah T. Electroconvulsive Therapy for Trauma-Related Nightmares: A Case Report and Commentary. Cureus. 2021.13(7):e16546.

U. Saglam, Aksoy Poyraz C, Yalcin M, Balcioglu I. ECT augmentation of antipsychotics in severely ill schizophrenia: a naturalistic, observational study. Int J Psychiatry Clin Pract. 2020.24(4):392–397.

Yang J, Pu W, Wu G, Chen E, Edwin L, Liu Z, Lena P. Connectomic Underpinnings of Working Memory Deficits in Schizophrenia: Evidence From a replication fMRI study. Schizophr Bull. 2020.6:4.

Wang W, Pu C, Jiang J, Cao X, Wang J, Zhao M, Li C. Efficacy and safety of treating patients with refractory schizophrenia with antipsychotic medication and adjunctive electroconvulsive therapy: a systematic review and meta-analysis. Shanghai Arch Psychiatry. 2015;27(4):206–219.

Бенджамин Уэст

«Бенджамин Франклин получает заряд электрического тока с небес»

(1816)

Лечение с помощью транскраниальной электростимуляции психоневрологических расстройств

Терминология

Что понимается под терминами "транскраниальная электрическая стимуляция" и транскраниальная электрическая модуляция сетей нейронов» и как классифицируются методы такой стимуляции?

Транскраниальная электрическая стимуляция (TES) может отличаться воздействием разными токами: постоянным (tDCS), переменным (tACS) и импульсным током (tPCS). Поскольку уровни (амплитуды) тока обычно малы (1-2 мА) и фактически не стимулируют нейроны, этот метод также называется транс-краниальной электрической модуляцией нервной системы (TEN). Даже без стимуляции нейронов методы TES или TEN способны модифицировать возбудимость коры, а также изменять ритмы биоэлектрической активности мозга и пространственного - временную активность нейронных сетей. По сравнению с транс-краниальной магнитной стимуляцией (TMS), TES лучше переносится, экономично и отличается простотой в использовании инструментом. TES - это терапия для лечения нейропсихиатрических состояний, таких как депрессия, болезнь Паркинсона, беспокойство, хроническая боль и др. Исследования также показали, что TES может быть ценным терапевтическим инструментом при эпилепсии, реабилитации после инсульта и других неврологических и психиатрических расстройствах. Также было предложено улучшить познавательные навыки, такие как память или обучение. Этот метод может стать в конечном итоге альтернативой применения психотропных препаратов, поскольку он не влияет на весь мозг и имеет минимальные побочные эффекты.  Одно из важных недавних открытий в области не инвазивной стимуляции головного мозга (NIBS) является то, что каждый метод стимуляции имеет свою достаточно четкую нейрофизиологическую характеристику.  Более глубокое понимание различий между методами транс-краниальной стимуляции становится значимым, учитывая увеличение числа вариантов и новых методов электрической и магнитной терапии.

Сравнительная эффективность электрической и магнитной стимуляции мозга

В чем разница транскраниальной магнитной и электрической стимуляции мозга и как можно повысить эффективность последней?

С помощью прямой транс-краниальной электрической стимуляции мозга ( tDCS) в отличие от транс-краниальной магнитной стимуляции  rTMS)  невозможно генерировать потенциал действия и регистрировать вызванный моторный ответ. Индуцируемое электрическое поле не создает надпорогового стимула, а изменяет разность потенциалов на мембране нейронов, оказывая влияния на уровень их спонтанной активности. Эффекты tDCS определяют полярностью наложенного электрода: катодная стимуляция вызывает гиперполяризацию мембран нейронов (ингибирующий эффект - аналог низкочастотной rTMS); анодная - деполяризацию (активирующий эффект - аналог высокочастотной rTMS). Помимо кратковременных эффектов tDCS способна индуцировать процессы пластичности нейронов и оказывать влияние на возбудимость коры мозга. Наложение анодного электрода на область моторной коры вызывает достоверное увеличение амплитуды вызванного моторного ответа, измеренного с помощью TMS, а использование катодного электрода оказывает противоположный эффект - амплитуда данного потенциала уменьшается ( Nitsche M., 2000). Длительность данных эффектов находится в зависимости от длительности стимуляции и может достигать одного часа. Однако, дальнейшее увеличение длительности стимуляции ведет к изменению эффекта на противоположный. Так, анодная стимуляция длительностью 26 минут вызывает снижение возбудимости коры, а катодная стимуляция в течении 18 минут, оказывает менее длительный тормозной эффект (Monte - Silva K., 2010, 2011). Некоторыми авторами для удлинения последствий tDCS является использование пауз между двумя последовательными сеансами стимуляции. Пауза длительностью от 13 до 20 минут увеличивает продолжительность эффектов по сравнению с непрерывной стимуляцией. Показано, что tDCS улучшает обучение (Kincses T., et.al., 2004), увеличивает объем рабочей памяти ( Flegni F., et.al., 2005), повышает уровень когнитивных процессов ( Kuo M., Nitche M., 2012). Предполагают, что индуцированные tDCS процессы пластичности тканей нервной системы опосредованы глутаматергическими процессами внутри синапсов: феноменами долговременного потенцирования(LTP) и долговременной депрессии (LTD), а также изменением состояния потенциал - зависимых каналов Са2+ ( Nitche M., et.al., 2004).

Комплексное фармакотерапевтической и физиотерапевтическое лечения в психиатрии

Что дает комбинация транскраниальной электростимуляции с психотропными препаратами?  

С помощью фармакологических препаратов, влияющих на NMDA - рецепторы или каналы кальция можно изменять длительность, выраженность и направленность транскраниальной электрической стимуляции. Введение 100 мг L - допы вызывает изменение эффекта анодной стимуляции со стимулирующего, на ингибирующий (Kuo M., et.al., 2008), применение селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, напротив, способствует повышению возбудимости коры после катодной стимуляции ( Nitshe et.al., 2009).

Транскраниальная стимуляция постоянным током

Что из себя представляет метод транскраниальной стимуляции постоянным током и какой механизм его терапевтического действия? 

Транс-краниальная стимуляция постоянным током (tDCS) является методом, широко используемым для воздействия на возбудимость нейронов (Antal A., et al., 2001). tDCS воздействует постоянным низким током, направленным на интересующую область мозга через внешние электроды. Типичные параметры стимуляции составляют 1-2 мА в течение 20 мин (Nitsche M., et al., 2008). Многочисленные исследования tDCS показали эффективность этого метода не инвазивной стимуляции для модуляции активности коры в клинических условиях, в частности, при психических расстройствах. С неврофизиологической точки зрения, анодный tDCS увеличивает возбудимость нейронов путем облегчения возникновения потенциалов действия и путем изменения возбудимости рецептора NMDA. Кроме того, tDCS может усилить динамические связи синапсов, связанные с решением различных задач. Этот метод широко используется для модуляции активности мозга в психоневрологической клинике, для лечения таких заболеваний, как инсульт, боль, депрессия, нарушения сна и тревога. и шум (звон) в ушах. У здоровых субъектов tDCS модулирует порог восприятия боли и стимулирует чувство сопереживания.

Побочные эффект стимуляции мозга постоянным током

Какие побочные эффекты может вызвать транскраниальная стимуляция постоянным током?

Несмотря на то, что tDCS широко признана в качестве безопасного метода стимуляции мозга, все же есть некоторые потенциальные побочные эффекты, достойные упоминания и рассмотрения. Во-первых, исследователи и физиотерапевты должны обратить внимание на повреждения кожи, которые обычно возникают под анодными или катодными электродами у пациентов после лечения tDCS. В частности, повышение температуры кожи под электродами и химические реакции в интерфейсе кожи и электродов могут привести к поражению кожи. Эти поражения могут быть связаны с несколькими факторами. В частности, было обнаружено, что степень поражения кожи прямо пропорционально связана с интенсивностью стимуляции, а также сопротивлением кожи (Palm U., et al., 2008), продолжительностью стимуляции, накоплением электрохимических продуцируемых токсинов и продуктов растворения губок (Frank E., et al., 2010). Это частично происходит из-за того, что импеданс кожи может меняться как функция интенсивности тока, плотности стимуляции и ее продолжительности (Kalia Y. and Guy R, 1995). Было также высказано предположение о том, что импеданс электрода может меняться в зависимости от динамических электрохимических процессов, а также от формы и времени стимуляции (Prausnitz, 1996 Minhas P., et al., 2010). Поэтому, для безопасного использования tDCS, необходимо настроить "напряжение" стимуляции для поддержания желаемой величины тока в переменных импедансах. Во-вторых, в дополнение к поражениям кожи, также стоит упомянуть, что tDCS может вызвать несколько слабых побочных эффектов, таких как легкое покалывание, мягкая боль (IPoreisz C., et al., 2007; Plazier M., et al., 2012). Такие побочные эффекты наблюдались при различных tDCS-регионах и протоколах и в разных областях коры у здоровых участников, а также у пациентов с различными неврологическими нарушениями (Poreisz C., et al., 2007). Например, недавнее исследование побочных эффектов в когорте из 102 пациентов с общим количеством сеансов 567 tDCS (1 мА) показало, что побочные эффекты могут включать легкое ощущение покалывания (70,6%), умеренную усталость (35,3%), легкое ощущение зуда (30,4%), головную боль (11,8%), тошноту (2,9%) и бессонницу (0,98%) (Poreisz C., et al., 2007). Однако, эти побочные эффекты безопасны, временны и хорошо переносятся большинством испытуемых (Nitsche et al., 2008; Loo et al., 2009; Miranda et al., 2009; DaSilva A., et al., 2011).

Транскраниальная стимуляция импульсным током

Что из себя представляет транскраниальной стимуляция импульсным током? 

Транс-краниальная стимуляция импульсного тока (tPCS) и транс-краниальная стимуляция постоянного тока (tDCS) - это два не инвазивных модулирующих сети (цепи) нейронов метода стимуляции мозга tPCS оказывает более сильное влияние на мощность биоэлектрической активности мозга по сравнению с tDCS в нескольких полосах частот в различных областях коры: тэта-полоса в теменной области, альфа-полоса в височной, теменной и затылочной.  Комбинация tPCS и tDCS значительно уменьшает мощность в низкой бета- полосе фронтальной, центральной и затылочной областей по сравнению с плацебо - стимуляцией. Кроме того, tDCS значительно увеличивает мощность при высокой бета-тестировании в   височной и теменной областях по сравнению с плацебо стимуляцией. Отсутствуют влияния на чувствительность или связанные с болью ощущения при применении этих методов.  tPCS и tDCS имеют разные нейрофизиологические механизмы, требуют разных сигнатур, а комбинация данных двух методов приводит к отсутствию эффекта или уменьшению количественной мощности электроэнцефалограммы. Транс-краниальные импульсный ток стимуляции (tPCS), то есть двухфазный импульсный переменный ток), показан для улучшения двигательных навыков и когнитивный функций. Предварительные данные свидетельствуют о том, что tPCS может индуцировать динамические изменения в областях коры, в том числе ответственных за когнитивные процессы.

В чем отличие эффектов транскраниальной стимуляции постоянным и импульсном токами?

Импульсный ток стимуляции (tPCS), по сравнению с tDCS, оказывает большее влияние на активность коры,  что видно по изменению  в альфа-полосах (низкая альфа и / или высокая альфа) по теменной, височной и затылочной областях коры, а также межполушарной фронтальной когерентности в альфа-полосе Комбинация tDCS с tPCS либо не влияет, либо индуцирует снижение мощности при низкой бета-полосе в лобной, центральной и затылочной областях;, Кроме того,  tDCS над моторной корой улучшает мощность в высокой бета-полосе в теменной и временной областях. tDCS и tPCS по - разному влияют на  нейрофизиологические показатели;  объединение двух типов стимуляции приводит к отсутствию эффекта или к снижению возбудимости головного мозга у здоровых людей; tDCS,  в покое, увеличивают мощность в бета-полосе ( бета - индекс). Эффекты tDCS и tPCS не опосредуются одними и теми же нейрофизиологическими механизмами. Исследования воздействия  постоянного тока в состоянии покоя  над моторной корой, позволили предположить , что постоянный ток  не вызывают потенциалы действия, но вместо этого изменяет порог потенциала действия в нейронах. tDCS изменяет активность  нейронов , но теоретически не в состоянии изменить спонтанную колебательную активность мозга, особенно ту, которая, как полагают, зависит от суммирования постсинаптических потенциалов, отраженных в электроэнцефалограмме. tPCS, по-видимому, влияет на более глубокие структуры мозга такие как ствол мозга, таламус и гипоталамус, что подтверждает ряд исследований , тогда, как tDCS увеличивает возбудимость коры при использовании стимулирующих электродов ( анодная стимуляция).

Многоэлектродная транскраниальная электростимуляция

Что из себя представляет многоэлектродная транскраниальная электрическая стимуляция?

       Ключевой задачей многоэлектродной транс-краниальной электрической стимуляции (TES) или транс-краниальной стимуляции постоянным током (tDCS) является поиск оптимальной схемы воздействия, которая обеспечивает необходимую плотность тока в мишени воздействия и сводит к минимуму его в остальной части мозга, что математически можно определить, как проблему оптимизации. Такая оптимизация с алгоритмами наименьших квадратов (LS) или Linearly Constrained Minimum Variance (LCMV) обычно является дорогостоящей и требует нескольких независимых источников тока. Основываясь на принципе взаимности в электроэнцефалографии (ЭЭГ) и TES, можно быстро найти оптимальные паттерны стимуляции. Можно определить четыре различные мишени в коре в детальной 7 целевой модели конечных элементов и анализировать эффективность разных вариантов методов TES с учетом взаимности с точки зрения плотности электродов, ошибки выделения мишени, фокусировки, интенсивности и направленности с использованием решений LS и LCMV в качестве эталонных стандартов.  Обнаружено, что алгоритмы взаимности показывают хорошую точность, сравнимую с решениями LCMV и LS. Использование большей плотности электродов облегчает определение фокуса воздействия, направленность и параметры интенсивности тока. 

Транскраниальная стимуляция током высокой точности

Какой механизм терапевтического действия стимуляции транскраниальным постоянным током "высокой точности"? 

Известно, что поражение головного мозга в области зрительной ассоциативной коры нарушает зрительное восприятие, т. е. способность правильно воспринимать различные объекта визуального мира, такие как движение, цвет или формы. Визуальное восприятие можно улучшить с помощью не инвазивной стимуляции головного мозга, такой как стимуляция транс-краниальная постоянным током (tDCS). В недавно разработанной методике, называемой tDCS "высокой четкости" (HD), вместо обычных электродов губчатых электродов используются небольшие HD-электроды. Считается, что для достижения высокой степени фокусировки и точности стимуляции целевой областью этот подход является оптимальным.  Отмечены значительное улучшение восприятия движения в левом полушарие после катодного HD-tDCS, но не восприятия формы.  Конкретный эффект воздействия на визуальные задачи путем модуляции и возбудимости нейронов в зрительной коре может быть объяснен сложностью восприятия информации, необходимой для решение визуальных задач. Это вызывает «шумовое» состояние активации кодирующих нейронных сетей. Катодные HD-tDCS могут фокусировать правильное восприятие, уменьшая глобальное возбуждение нейронов и тем самым снижая уровень «шума» ниже определенного порога восприятия. "Высокое определение" tDCS (HD-tDCS) - это недавно разработанный метод (Villamar M., et al., 2013), в котором вместо обычных двух больших электродов с губкой используются небольшие HD-электроды. По сравнению с традиционным подходом, HD-tDCS имеет преимущество в плане более высокой фокусировки и по сравнению с воздействием на целевой регион (Bikson M., et al.,2012). Типичным монтажом для HD-tDCS является конфигурация кольца 4 × 1, при которой центральный электрод расположен над целевой областью, а четыре "возвратных" электрода расположены вокруг него в кольцевой конфигурации (Datta A., et al., 2009). Результаты визуальных тестов показывают значительное влияние катодных HD-tDCS на эффективность решение задач на восприятие движения.  Согласно организации визуальной обработки "в поток" (трактах) «что» и «где» (Ungerleider L. and Haxby J., , 1994), визуальный тест, включающий восприятие движения, подобно задаче скорости,   полагается на области потока «где», например на V5. И наоборот, тест, включающий восприятие фигур, таких как «Форма», будет критически опираться на области тракта «какого» . Оптимальная для монтажа должна быть выбрана специально целевой область V5, и эта локализация поддержана моделируемым распределением электрического поля. Стимуляция в других областях, а именно «какой» поток, может, таким образом, не быть достаточно сильной, чтобы выявлять поведенческие эффекты при решении задачи на восприятие формы. 

Эффективность электростимуляции при лечении психических расстройств

От каких факторов зависит эффективность транс-краниальной стимуляции током при лечении психоневрологических расстройств? 

 Было проведено несколько исследований, посвященных расчету дозы для ROI и оптимизации формы и размера электрода, а также полного количества электродов и их конфигурации. Оценка дозы к исходному ROI обычно осуществляется с помощью моделирования "конечных элементов" (FE) или конечно-разностных (FD) плотностей тока в подробных трехмерных моделях головы. FE моделирование показало, что высокая плотность тока может наблюдаться в самых неожиданных регионах, из-за относительно высокой электропроводности цереброспинальной жидкости и неправильной формы коры. В дополнение к необходимости моделирования сложной геометрии приложения тока, одной из неопределенностей является тот факт, что проводимость тканей головы человека (в частности, наиболее резистентная - кости черепа) недостаточно хорошо известна.  Такая проводимость может быть оценены с помощью метода ограниченной томографии электрического импеданса (Beit), если подобная геометрии построена точно на основе визуализации мозга (в частности, структурной) В общем, в TES используются два основных типа электродов: большие пластыри для анода и катода (как правило, 5 на 7 см) и значительные меньшие по плотности чем подобные множественные электроды, которые применяются при электроэнцефалографии. В первом более традиционном подходе, небольшое число (обычно два) из относительно больших круглых или квадратных электродов используется в биполярной конфигурации и при разном монтаже. Большие площади электродов помогают уменьшить плотность тока на скальпе. Однако они не позволяют реконфигурировать пространственные монтажи электродов и, следовательно, шаблоны стимуляции во время протокола стимуляции по шкале времени динамики мозга (миллисекунды). 

Протоколы электростимуляции мозга

Монтаж и особенности электродов при различных психоневрологических расстройствах

Какую роль играют монтаж и особенности электродов в лечении психических и неврологических расстройств с помощью транс-краниальной стимуляции постоянным током?

При проведении экспериментов HD-tDCS важно оптимизировать параметры стимуляции, чтобы достичь высокой фокусировки и высокой напряженности поля в заданной целевой области. Управляемыми параметрами для исследования этой проблемы оптимизации обычно являются форма и размер электродов, а также расстояние между электродами. Было показано, что кольцеобразные электроды уменьшают ощущение покалывания по сравнению с другими формами, такими как прямоугольники и диски (Minhas P., et al., 2012). Размер электродов положительно коррелирует с плотностью тока в мозге (Miranda V., et al., 2009). Поэтому для достижения сильного поля желательны большие электроды. К сожалению, сложнее достичь высокой фокусировки с большими электродами, поскольку электрическое поле распространяется с большей поверхности. По этой причине обычно выбираются кольцевые HD-электроды (Borckardt J., et al., 2012). Что касается расстояния между электродами, было показано, что чем больше расстояние, тем выше интенсивность поля (Faria P., et.  al., 2011), и, наоборот, если речь идет о фокусе на целевой области (Dmochowski J., et al., 2013). При использовании транс-краниальной стимуляции постоянным током (Transcranial Direct Current Stimulation - tDCS) расстановка электродов очень важна, так как разные места их размещения будет давать и разные результаты терапии.  

Расстройства тревожного и депрессивного спектров

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транскраниальной электростимуляции расстройств депрессивного и тревожного спектров? 

При лечении депрессии с помощью tDCS: анод - левый DLPFC (F3), катод - правый надглазничный (FP2); подобное расположение электродов является наиболее широко изученным монтажом при tDCS, показанным для улучшения настроения, особенно тех пациентов, которые страдают депрессией. Кроме того, было показано, что этот монтаж облегчает симптомы тревоги и в некоторых случаях тяжелой резистентной депрессии, сезонного аффективного расстройства и общего тревожного расстройства. Отсутствие эффективности терапии депрессии при таком размещении электродов в ряде случаев требует другого монтажа, например, такого, как анод - левая над орбитальная область (FP1), катод - верхняя часть головы (CZ) или затылочная (OZ) области.

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транс-краниальной электростимуляции расстройств привычек и влечений? 

При расстройствах пищевого поведения, алкогольной зависимости, наркоманий и склонности к азартным играм применяется следующий монтаж электродов при tDCS: анод - правый дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F4), катод - левая дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F3). Активация префронтальной коры с помощью транс-краниальной стимуляции постоянным током снижает влечение к риску в ситуации, требующей неоднозначного принятия решений.

Обучение

Какой монтаж электродов оптимален для ускорения процесса обучения? 

В целях ускоренного обучения, выбирается следующий монтаж электродов при tDCS: анод - правый висок (передняя часть) (F10), катод - левое плечо (монтаж DARPA). Военные исследования в США показали, что tDCS может увеличить скорость фокусировки и обучения в 2 раза, в том числе удваивая скорость обучения у студентов. Многочисленные данные подтверждают мнение о том, что tDCS может ускорить обучение и повысить производительность в решении целого ряда сложных когнитивных задач. С целью улучшения памяти и более эффективного обучения применяется следующий монтаж электродов: анод - левая над-орбитальная область (FP1), катод - правая над-орбитальная область (FP2). Для улучшения внимания и рабочей памяти, в частности, при синдроме повышенной двигательной активности и плохой концентрации внимания выбирается следующий монтаж электродов: анод – над-орбитальная область (FP1) или (FP2), катод - противоположное плечо. В целях общего повышения эффективности когнитивной сферы монтаж электродов: анод - правая височная область (Т4), катод - левая височная область (Т3). Некоторые пациенты при таком монтаже электродов (tDCS) демонстрируют усиление избирательного внимания и улучшение памяти. Математические способности можно улучшить с помощью tDCS при следующем монтаже электродов: анод - правая теменная область (P4), катод - левая теменная область (Р3). По некоторым данным стимуляция теменной коры может улучшить математическую способность на срок до 6 месяцев. С целью более качественной обработки звука, в частности, улучшения восприятия высоты тона, особенно, около звуковых частот 4k Hertz применяется монтаж электродов, при котором анод располагается на височной области (Т3) или (Т4), а катод - на противоположном плече.

Импульсивность

Какой монтаж электродов оптимален для лечения с помощью транс-краниальной электростимуляции расстройств после инсульта и повышенной импульсивности?

Для восстановления двигательной активности после инсульта используется следующий монтаж электродов: анод - С3, катод – на противоположной стороне (С4). При повышенной импульсивности выбирается монтаж электродов, при котором анод - правый сосцевидный отросток (P10), катод - правая дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) (F4). Ослабление влечения к алкоголю и другим веществам, вызывающим зависимость - монтаж электродов: анод - правый DLPFC (F4), катод - левый DLPFC (F3).

Навигация для определения фокуса электростимуляции

Почему эффект транс-краниальной электростимуляции зависит от правильной навигации ее фокуса? 

 Требование к конкретному выделению очагов поражения регионов нейронов (ROI) заключается в использовании методологии, минимальный, насколько это возможно, ток, применяемый к областям мозга, не имеющим отношения к цели воздействия. Несмотря на эти последние достижения, продолжаются дебаты на тему клинической эффективности ТES, в частности, объяснение вариабельности ответов на подобную терапию.  Около 36% пациентов демонстрируют картину анодно-возбуждающих / катодно-ингибирующих эффектов, которые обычно описываются в литературе. Кроме того, доказательство нелинейной зависимости между дозировкой и измеренными последствиями воздействия током подразумевает, что согласованность лечения с записью биоэлектрической активности может быть очень чувствительной к точности дозировки. Поскольку текущий поток тока не может быть полностью сфокусирован, а скорее следует по пути наименьшего сопротивления через ткани головы, требуется точная модель положений электродов и проводимости. Кроме того, поскольку ток, по-видимому, обнаруживает  разные эффекты, если он согласован с активностью  нейронов (нормальный по отношению к поверхности коры), по сравнению с пересечением нейронов  (тангенциальный поток), важно моделировать кортикальную геометрию человека с поверхностью коры с помощью   индивидуальной анатомической магнитно-резонансной томографии , с целью вычисления компонентов плотности индуцированного тока, которые являются нормальными по отношению к коре, чем тангенциальные токи. Кроме того, возрастает интерес к воздействию током как бы выходя за пределы традиционного использования двух больших губчатых электродов, например, с помощью местной модели с высоким разрешением одного источника (электрода), окруженного четырьмя электродами или массивными плотными электродными решетками, для повышения точности TES.  Уточнение спецификации плотности воздействующего тока для каждого отдельного субъекта, таким образом, позволит вычислять эффективную дозу индивидуально, что может быть важным для понимания значительной вариабельности ответов, наблюдаемой у отдельных лиц.  В этом отношении анатомически верное и специфическое для модели головы воздействие током в TES становится все более важным для определения места окончательного тестирования клинической эффективности TES в будущих клинических испытаниях.

Роль электроэнцефалографии в навигации фокуса электростимуляции мозга

Почему важно при навигации фокуса транскраниальной электрической стимуляции использовать данные электроэнцефалограммы? 

С достижениями в области записи электроэнцефалограммы с плотным массивом информации теперь возможно анализировать массивы больших электродов для не инвазивной модуляции. Использование более гибкой многоэлектродной схемы позволяет реализовать гораздо более универсальные и даже замкнутые контуры, создавать протоколы динамической стимуляции, ориентированные на несколько ROI за один сеанс воздействия, одновременную делая запись ЭЭГ с целью нейрофизиологической обратной связи и быстрой настройки шаблонов конфигурации воздействия при программном обеспечении. С плотным массивом электродов TES также возрастает точность фокусировки и интенсивности воздействия на мишени коры. Изменяя точки расположения небольших электродов (или меньший кластер электродов, аппроксимирующий площадь) на скальпе и сопоставляя с уровнем воздействия фиксированного тока, можно оптимизировать "доставку" тока в ROI регион коры с использованием специального алгоритма.  Задача определения необходимой плотности направленного тока, без наложения дополнительных ограничений минимального воздействия на другие области мозга может быть решена прямо и точно с использованием принципа взаимности. Оптимизация TES с плотным массивом, как правило, сложнее из-за гораздо большего числа степеней свободы, чем в двух tDCS пластырей-электродов. Основная задача состоит в том, чтобы найти текущую схему воздействия током, описывающую уровни тока (электрического источника) или "стока" (выхода) для каждого электрода в системе плотной электродной решетки, которая повышает точность воздействия на цель для того, чтобы максимизировать плотность тока на кортикальном ROI и минимизировать его в других областях мозг.  Чтобы соответствовать ограничениям безопасности, ограничение тока на электрод требует ограничений типа 1- , что делает эти алгоритмы итеративными и, следовательно, вычисления интенсивности. Кроме того, для решения этих алгоритмов требуется независимый источник тока для каждого электрода, что увеличивает сложность и стоимость оборудования [за исключением небольшого числа исследований по плотным массивам tDCS с меньшим количеством источников тока и меньшим количеством электродов. Принцип взаимности относится к дополнения электрического поля в корковом дипольным местоположении, созданном путем инжекции тока на коже головы, с электрическим потенциалом на коже головы в области инъекционной точки, вызванной тем же диполем.  Этот метод объединяет электроэнцефалографию и TES (FP, позволяя эффективно находить оптимальное решение с помощью анализа источников ЭЭГ и TES. Аналогичная связь взаимности существует между магнитной энцефалографией (MEG) и TMS FP. Этот подход можно использовать в качестве ориентира для поиска схем воздействия током как в плотном массиве TES с аппаратными и защитными ограничениями, так и в динамически реконфигурируемой мульти ТМС. При более плотном покрытии скальпа в плотном массиве ЭЭГ полюса, топографии электроэнцефалограммы для любого свинцового поля коры аппроксимируется лучше, и поэтому ожидается, что инжекция обратного тока от этих «полюсных» электродов обеспечит более точное выделение мишени воздействия. Остается непонятным работают ли методы направленного воздействия на основе взаимности аналогично или лучше, чем методы LS и LCMV, а также то, что использование очень большого числа (256) электродов вместо (128) действительно улучшает эффективность данных методов. Предварительные результаты по использованию принципа взаимности для получения удобных протоколов влияния тока с использованием сетей ЭЭГ с 128 и 256 сетями высокой плотности.  Метод взаимности оптимален для максимизации составляющей плотности тока на мишени желаемой ориентации. Описано четыре метода, полученных с помощью принципа взаимности, с эмпирическим учетом дополнительных требований минимизации воздействия TES на нецелевые области мозга и контрастирования их с алгоритмами LS и LCMV.  Возможно моделирование на детальной модели головного мозга FE с учетом четырех репрезентативных кортикальных целей для оценки эффективности методов с точки зрения ошибки выделения мишени (TE), фокусировки направленности и интенсивности воздействия током. Первый метод, основанный на взаимности, имеет теоретическое значение, когда только один электрод вводит общий максимальный ток, а остальные электроды действуют как множественные "поглотители" распространения обратных токов и минимизации воздействия TES на нецелевые области. В других трех методах взаимности, рассматривается дополнительное ограничение: верхняя граница тока, подаваемого каждым электродом, который обычно рассматривается с точки зрения ограничения безопасности для того, чтобы избежать раздражения кожи. Эти методы различаются способом выбора "поглотителей" и обеспечения лучшей оптимизации с точки зрения либо полной интенсивности цели («противоположной» конфигурации), либо показателя фокусирования («кольцевая» конфигурация).  Эталонная модель мягких тканей для взрослого субъекта может была получена из T1-взвешенных МР-изображений головы, с помощью сканера 3T Allegra (Siemens Healthcare Германия). Структура кости была получена от компьютерного сканирования того же объекта, записанного с помощью КТ-сканера GE (General Electric, Fairfield, United States). Матрица регистрации составляет 256 × 256 × 256 с размером вокселей 1 мм × 1 мм × 1 мм как при сканировании CT, так и T1. Чтобы построить анатомически точную геометрию модели, изображения МРТ T1 автоматически сегментируются на семь типов тканей (серое вещество, белое вещество (WM), CSF, скальп, глазные яблоки, внутренний воздух и череп). Объем ТТ сегментирован в мягкие ткани, внутренние компоненты воздуха и кости черепа. Типичные положения электродов в сетях датчиков EGI 128 и 256 с высокой плотностью EGI, определенные для объекта в предыдущих исследованиях проводится с использованием системы «геодезической программетрии (GPS).

Нарушения зрительной коры мозга

Какой регион мозга отвечает за зрительное восприятие? 

Визуальная кора является областью мозга, ответственной за зрительное восприятие. Она разделена на первичную визуальную кору V1, анатомически эквивалентную области Бродмана (BA) 17, а также экстраординарные визуальные корковые области V2, V3, V4 и V5, соответствующие BA 18 и 19 (Van den Stock J., et al., 2014). Эти визуальные области организованы в два иерархически и функционально специализированных тракта обработки: вентральный («какой» ) путь , включающий V1, V2, V4 и нижние височные области TEO и TE, для объектного зрения; и дорсальный («где» ) поток, включающий V1, V2, V3, среднюю височную область (V5-MT), среднюю верхнюю височную область (MST) и дальнейшие структуры в нижней теменной и верхней височной коре (пространственное зрения и восприятие движения).

Что показали исследования анодной и катодной стимуляции постоянным током зрительной коры мозга?

  Многие авторы исследовали влияние tDCS на зрительную кору. Например, A. Antal et al. (2004) сообщили о снижении "порога фосфена" после 10 мин анодных tDCS 1 мА и увеличение порога фосфена после катодного tDCS над Oz в затылочном полюсе (Antal et al., 2003). Используя аналогичный протокол, Accornero et al. изучали индуцированные tDCS модификации в визуально вызванных потенциалах (VEP-P100) у людей и обнаружили, что анодная поляризация уменьшает амплитуду VEP-P100, тогда как катодная поляризация значительно увеличивает амплитуду (Accornero C., et al., 2007). Это говорит о том, что в соответствии с полярностью стимуляции анодный и катодный tDCS вызывают различные эффекты. Известно, что анодный tDCS вызывает деполяризацию потенциала мембраны покоя в нейронах, что увеличивает их возбудимость; тогда как катодные tDCS вызывают гиперполяризацию потенциала покоя мембраны с уменьшением возбудимости нейронов (Nitsche M., et al., 2008). Однако в некоторых исследованиях были получены при этом противоречивые поведенческие эффекты, а для обоснования таких результатов были предложены различные теории (Antal A., et al., 2004; Batsikadze G., et al., 2013). Обычные катодные tDCS над левым V5 влияют на решение визуально моторной задачи, изменяя только визуальное восприятие и контролируя ее, при этом стимулируя различные области зрительной и двигательной коры; анодные tDCS не влияют на поведение. Эффект также зависел от сложности задачи.  Учитывая зависящие от задачи и местоположения эффекты tDCS (Nitsche M., et al., 2008), теория о деполяризации и гиперполяризации нейронов представляется слишком запутанной, чтобы объяснить сложность проблемы, а характеристики поведении при решении задачи визуального движения после стимуляции правого V5 должны быть дополнительно изучены.

Литература

Meraviglia, C., & Accornero, L. (2007). La valutazione sociale delle occupazioni nell’Italia contemporanea: una nuova scala per vecchie ipotesi. Quaderni di Sociologia, (45), 19-73.

Antal, A., Nitsche, M. A., Kincses, T. Z., Kruse, W., Hoffmann, K. P., & Paulus, W. (2004). Facilitation of visuo‐motor learning by transcranial direct current stimulation of the motor and extrastriate visual areas in humans. European Journal of Neuroscience, 19(10), 2888-2892.

Batsikadze, G., Moliadze, V., Paulus, W., Kuo, M. F., & Nitsche, M. (2013). Partially non‐linear stimulation intensity‐dependent effects of direct current stimulation on motor cortex excitability in humans. The Journal of physiology, 591(7), 1987-2000.

Bikson, M., Rahman, A., & Datta, A. (2012). Computational models of transcranial direct current stimulation. Clinical EEG and neuroscience, 43(3), 176-183.

Borckardt, J. J., Bikson, M., Frohman, H., Reeves, S. T., Datta, A., Bansal, V.. & George, M. S. (2012). A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception. The Journal of Pain, 13(2), 112-120.

DaSilva, A. F., Volz, M. S., Bikson, M., & Fregni, F. (2011). Electrode positioning and montage in transcranial direct current stimulation. Journal of visualized experiments: JoVE, (51), 2744.

Datta, A., Bansal, V., Diaz, J., Patel, J., Reato, D., & Bikson, M. (2009). Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad. Brain stimulation, 2(4), 201-207.

Dmochowski, J. P., Datta, A., Huang, Y., Richardson, J. D., Bikson, M., Fridriksson, J., & Parra, L. C. (2013). Targeted transcranial direct current stimulation for rehabilitation after stroke. Neuroimage, 75, 12-19.

Faria, P., Hallett, M., & Miranda, P. C. (2011). A finite element analysis of the effect of electrode area and inter-electrode distance on the spatial distribution of the current density in tDCS. Journal of neural engineering, 8(6), 066017.

Frank, E., Wilfurth, S., Landgrebe, M., Eichhammer, P., Hajak, G., & Langguth, B. (2010). Anodal skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation. Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation, 3(1), 58-59.

Kalia, Y. N., & Guy, R. H. (1995). The electrical characteristics of human skin in vivo. Pharmaceutical research, 12, 1605-1613.

Minhas, P., Bikson, M., Woods, A. J., Rosen, A. R., & Kessler, S. K. (2012, August). Transcranial direct current stimulation in pediatric brain: a computational modeling study. In 2012 annual international conference of the IEEE engineering in medicine and biology society (pp. 859-862). IEEE.

Miranda, V., Jorás, S. E., Waga, I., & Quartin, M. (2009). Viable singularity-free f (R) gravity without a cosmological constant. Physical Review Letters, 102(22), 221101.

Monte-Silva, K., Kuo, M. F., Liebetanz, D., Paulus, W., & Nitsche, M. A. (2010). Shaping the optimal repetition interval for cathodal transcranial direct current stimulation (tDCS). Journal of neurophysiology, 103(4), 1735-1740.

Nitsche, M. A., Cohen, L. G., Wassermann, E. M., Priori, A., Lang, N., Antal, A.,. & Pascual-Leone, A. (2008). Transcranial direct current stimulation: state of the art 2008. Brain stimulation, 1(3), 206-223.

Palm, U., Keeser, D., Schiller, C., Fintescu, Z., Reisinger, E., Padberg, F., & Nitsche, M. (2008). Skin lesions after treatment with transcranial direct current stimulation (tDCS). Brain Stimulation: Basic, Translational, and Clinical Research in Neuromodulation, 1(4), 386-387.

Plazier, M., Joos, K., Vanneste, S., Ost, J., & De Ridder, D. (2012). Bifrontal and bioccipital transcranial direct current stimulation (tDCS) does not induce mood changes in healthy volunteers: a placebo controlled study. Brain stimulation, 5(4), 454-461.

Poreisz, C., Boros, K., Antal, A., & Paulus, W. (2007). Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients. Brain research bulletin, 72(4-6), 208-214.

Ungerleider, L. G., & Haxby, J. V. (1994). ‘What’and ‘where’in the human brain. Current opinion in neurobiology, 4(2), 157-165.

Van den Stock, J., Tamietto, M., Zhan, M., Heinecke, A., Hervais-Adelman, A., Legrand, L. & de Gelder, B. (2014). Neural correlates of body and face perception following bilateral destruction of the primary visual cortices. Frontiers in behavioral neuroscience, 8, 30.

Villamar, M. F., Wivatvongvana, P., Patumanond, J., Bikson, M., Truong, D. Q., Datta, A., & Fregni, F. (2013). Focal modulation of the primary motor cortex in fibromyalgia using 4× 1-ring high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS): immediate and delayed analgesic effects of cathodal and anodal stimulation. The Journal of Pain, 14(4), 371-383.

Электротерапия бреда и шизофрении

Как меняется восприятие окружающего мира при бреде у больных шизофренией?

Способность человека воспринимать окружающий мир с помощью чувств (перцепция) нарушена при бреде и, в частности, у больных шизофренией. Это видно на примере восприятия "гештальта" - образа, состоящего из частей, признаков, объединенных в одну фигуру. Нарушение восприятия гештальта, становится неполным и приводит к неправильным суждениям о причинно-следственных связях, что внешне может выразится в бреде (отношения. преследования и др.) и другим ухудшениям мышления. Больные шизофренией склонны находить причинно-следственные связи там, где на самом деле их нет, например, делая поспешные и эмоционально заряженные выводы (эта тенденция проявляется даже тогда, когда пациенты смотрят простую анимацию геометрических фигур). Замечено, что бред и галлюцинации связаны с актуализацией суждений о причинах событий, тогда как дезорганизация, напротив, ассоциирована с ослаблением восприятия причинно-следственных связей.

Как влияет стимуляция постоянным током на восприятие причин событий?

Перцептивные суждения пациентов о причинности сильнее подвержены влиянию нарушений пространственной линейности в событиях запуска после лобно-теменной электрической стимуляции постоянным током (tDCS). Чувствительность к изменению угла относительно восприятия причин событий реализуется с помощью правой теменной коры и может быть усилена правой теменной анодной tDCS в сочетании с левой фронтальной или левой теменной катодной tDCS. 

Как воспринимают пространственные и временные параметры движения больные шизофренией?

tDCS повышает чувствительность больных к пространственным параметрам движения, поскольку больные шизофренией склонны переоценивать причинность в физических контекстах и, как правило, меньше подвержены влиянию пространственных и временных параметров движения, чем здоровые люди.

Какие особенности восприятия гештальта имеют место при бреде у больных шизофренией?

Больные шизофренией отличаются от здоровых людей выраженным дефицитом в гештальт-подобной перцепции (полного восприятии образа и признаков,) (Uhlhaas, P. J., & Silverstein, S. M., 2005). Действительно, известно, что больные шизофренией придают большее значение деталям, чем целостному восприятию образов и событий. Так, при бреде больной акцентирует внимание на второстепенном в ущерб главному.  Постоянная электрическая стимуляция (tDCS) теменной области мозга повышает чувствительность к пространственным характеристикам стимула у больных шизофренией (Schülke R., et.al. 2023).

Как меняется восприятие причин событий при правой анодной стимуляции постоянным током и левой фронтальной катодной стимуляции?

Стимуляция правой теменной коры (анод) tDCS в сочетании с левой фронтальной катодной tDCS приводит к лучшему и более правильному пониманию причин событий (с малыми углами выхода и к меньшей воспринимаемой причинности для событий запуска с большими углами выхода) (Schülke R., et.al. 2023). Влияние tDCS на суждения о причинах событий у больных шизофренией наиболее выражено при tDCS левой фронтальной коры - правой теменной коры и, напротив, влияние tDCS левая теменная кора - правая теменная кора менее очевидно. Гиперактивность левой лобной доли у пациентов с шизофренией, наблюдаемая в связи с дисфункциональным восприятием причин событий ослабляется расположением катода на левой фронтальной области.

В чем специфика восприятия причинно-следственных связей у больных шизофренией?

Пациенты с расстройствами шизофренического спектра переоценивают причинно-следственную связь в физических контекстах и недооценивают ее в социальных контекстах, при этом, как правило, на них меньше влияют пространственные и временные параметры движения (Wende, K., et.al., 2012).

Как влияет на перцепцию стимуляция правой теменной доли постоянным током? 

Исследования показали, что теменная транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) усиливает влияние пространственных характеристик стимула (т. е. вариаций угла) на перцептивные суждения о причинах тех или иных событий среди здоровых участников, наблюдающих за событиями запуска. Так, одно из исследований обнаружило более качественное восприятие причины событий после правой теменной анодной tDCS с малым углом и более лучшее восприятие причин при испытании с большими углами после правой теменной катодной tDCS (Straube, B., et. al., 2011). Другое исследование также показало, что люди менее склонны судить о причинах событий из-за пространственных нарушений после правой теменной анодной tDCS (Woods, A, et.al., 2014).  

Литература

Schülke R., et.al. Improving causality perception judgments in schizophrenia spectrum disorder via transcranial direct current stimulation. J Psychiatry Neurosci. 2023 Jul-Aug; 48(4): E245–E254

Straube, B., Wolk, D., & Chatterjee, A. (2011). The role of the right parietal lobe in the perception of causality: a tDCS study. Experimental brain research, 215, 315-325.

Uhlhaas, P. J., & Silverstein, S. M. (2005). Perceptual organization in schizophrenia spectrum disorders: empirical research and theoretical implications. Psychological bulletin, 131(4), 618.

Wende, K. C., Nagels, A., Stratmann, M., Chatterjee, A., Kircher, T., & Straube, B. (2015). Neural basis of altered physical and social causality judgements in schizophrenia. Schizophrenia research, 161(2-3), 244-251.

Woods, A. J., Hamilton, R. H., Kranjec, A., Minhaus, P., Bikson, M., Yu, J., & Chatterjee, A. (2014). Space, time, and causality in the human brain. Neuroimage, 92, 285-297.

Электротерапия переедания и избыточного веса 

Джузеппе Арчимбольдо

«Ортолан или овощи в миске»

(1587-1590)

Каковы причины переедания и избыточного веса? 

    Основные причины избыточного веса и ожирения связаны с нарушением баланса между чрезмерным потреблением энергии и расходом энергии. Считается, что этот дисбаланс является результатом сложного взаимодействия между поведением, биологическими факторами и факторами окружающей среды, способствующими его нарушению (Hill J., et.al., 2006). Среди этих факторов, в частности, тяга к еде может нарушить баланс энергии, игнорируя механизмы, связанные с аппетитом, и сводя на нет полезные эффекты потребления пищи.  

Как влияет на переедание стимуляция отдельных структур мозга постоянным током?

    Методы стимуляции мозга, в том числе транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) и транскраниальная магнитная стимуляция (TMS), широко используются для уменьшения тяги к еде благодаря последним достижениям в области нейробиологии (Valero-Cabré A., et.al,2017). Cреди этих методов стимуляция постоянным током, которая включает в себя подачу слабых безопасных токов силой 1–2 мА в течение 3–20 минут для повышения возбудимости коры (анодальная tDCS) или ее снижения (катодная tDCS), значительно влияет на снижение тяги к еде (Brunoni A., et.al., 2011). 

Какие структуры мозга вовлечены в патогенез расстройств пищевого поведения? 

 С неврологической точки зрения, дисбаланс в сети режима по умолчанию и префронтальной коре, которая играет решающую роль в познании и изменяемых привычках питания, считается ключевым фактором, способствующим актуализации влечения к еде. После применения стимуляции определенных структур мозга постоянным током не наблюдалось значительного снижения веса и индекса массы тела. Однако все измерения, связанные с едой и приемом пищи, например, переедание показали снижение интенсивности влечения к приему пищи, а также значительное ослабление выраженности депрессии, тревоги и воспринимаемого стресса. 

Какие изменения на электроэнцефалограмме фиксируются после электротерапии?

На фоне электротерапии на электроэнцефалограмме наблюдалось увеличение тета-волн в левой лобной области (F7 и F3), увеличение альфа-волн в правой теменной области (Р4), снижение бета-волн в лобной области (FP2) и затылочная область (О1).

Какой монтаж электродов и сила тока оптимальны для лечения переедания? 

   Влечение к еде считается сильным желанием потреблять определенные продукты, перед которыми трудно устоять. Тяга к еде обычно наблюдается даже среди обычных людей, при этом уровень ее распространенности колеблется от 52% до 97% (Gilhooly C., et.al., 2007). В нескольких исследованиях сообщалось о связи между влечением к еде и будущим потреблением пищи. Сообщалось, что люди с более высокой тягой к еде демонстрируют более сильные автоматические склонности к еде по сравнению с людьми с более низкой тягой. Более того, тяга к еде напрямую связана с массой тела и потенциально может привести к ожирению. В большинстве исследований, посвященных терапии влечения к еде и привычкам питания, использовалась электростимуляция на правый анодный/левый катодный монтаж с силой тока 2 мА, воздействующего на DLPFC. Несмотря на тестирование субъектов с разным весом и привычками в еде, в некоторых исследованиях сообщалось о положительных результатах в виде снижения потребления калорий и уменьшения влечения к еде (Ray M., et.al., 2014) 

Литература

Brunoni AR, Amadera J, Berbel B, Volz MS, Rizzerio BG, Fregni F. A systematic review on reporting and assessment of adverse effects associated with transcranial direct current stimulation. Int J Neuropsychopharmacol. 2011. 14:1133–1145

Gilhooly CH, Das SK, Golden JK, McCrory MA, Dallal GE, Saltzman E, et al. Food cravings and energy regulation: the characteristics of craved foods and their relationship with eating behaviors and weight change during 6 months of dietary energy restriction. Int J Obes. 2007. 31:1849–1858.

Hill JO. Understanding and addressing the epidemic of obesity: an energy balance perspective. Endocr Rev. 2006.27:750–761.

Ray MK, Sylvester MD, Osborn L, Helms J, Turan B, Burgess EE, et al. The critical role of cognitive-based trait differences in transcranial direct current stimulation (tDCS) suppression of food craving and eating in frank obesity. Appetite. 2017. 116: 568–574

Valero-Cabré A, Amengual JL, Stengel C, Pascual-Leone A, Coubard OA. Transcranial magnetic stimulation in basic and clinical neuroscience: a comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neurosci Biobehav Rev. 2017. 83:381–404.

Защита от суицида

Электросудорожная терапия тяжелой депрессии

Михаил Врубель

«Демон поверженный»

(1901-1902)

Терминология

Что такое электросудорожная терапия? 

  «Электросудорожная терапия» включает в себя индукцию судорожного приступа путем введения электрического стимула через электроды, обычно размещаемые с двух сторон на коже головы. 

Что понимается под термином сеанс электросудорожной терапии?

  «Сеанс электросудорожной терапии» -  это период времени, во время которого в мозг подается электрический стимул. Повторный стимул можно применить в том же сеансе, если приступ оказался неадекватным. 

Показания к электросудорожной терапии

Какие показания к электросудорожной терапии?

Электросудорожная терапия применяется для лечения тяжелой депрессии с мыслями о самоубийстве и больных шизофренией со слуховыми галлюцинациями и резистентностью к лечению, но в настоящее время ее использование сократилось из-за появления антипсихотиков и опасений по поводу возможных долгосрочных побочных эффектов электросудорожной терапии, например, нарушений памяти.  

Какие психические расстройства можно лечить электросудорожной терапией? 

На протяжении более 80 лет электросудорожная терапия является наиболее эффективным методом лечения тяжелой депрессии, мании, кататонии и шизофрении, резистентной к клозапину.  Также было показано, что она помогает при суицидальных мыслях и дополняет клозапин при психозе (Havaki-Kontaxaki B., et.al., 2006). У пациентов, получавших электросудорожную терапию, смертность от всех причин была ниже на срок до 1 года после выписки из больницы. После этой терапии наблюдалось снижение уровня самоубийств, но без каких-либо различий в течение 1 года наблюдения (Rhee T., et.al., 2021).  Электросудорожная терапия связана с быстрым ослаблением выраженности симптомов депрессии в течение первых 10 курсов лечения; которое продолжается почти два года поддерживающего лечения. Параметры электрического стимула влияют на терапевтический ответ, а также на возникновение побочных эффектов. Важнейшим компонентом проведения электросудорожной терапии является размещение электродов, которое определяет путь распространения тока через ткань. Имеются данные касающиеся изменения уровней гамма -аминомасляной кислоты после электросудорожной терапии. 

Можно ли лечить электросудорожной терапией депрессию и шизофрению? 

Электросудорожная терапия была введена в качестве лечения шизофрении в 1938 году в качестве замены химически индуцированных судорог.  Нет убедительных доказательств того, что электросудорожная терапия приводит к повреждению головного мозга (Dwork A., et.al., 2004). 

Электросудорожная терапия и фармакотерапия

 Каким способом можно модифицировать электросудорожную терапию? 

  Добавление электросудорожной терапии к стандартной помощи больным шизофренией может иметь некоторый положительный эффект на лечение, по сравнению с применением только антипсихотиков. Электросудорожную терапию можно модифицировать за счет использования анестетиков и миорелаксантов, чтобы уменьшить опасения и вероятность неблагоприятных исходов, таких как переломы позвоночника и конечностей, возникающие в результате судорог. Психиатры рекомендуют использовать электросудорожную терапию при шизофрении в следующих случаях: когда психотические симптомы в данном эпизоде ​​возникают внезапно или недавно, когда шизофрения имеет кататонический тип или, когда в анамнезе имеется благоприятный ответ на электросудорожную терапию (American Psychiatric Association, 2008). 

Насколько эффективна комбинация электросудорожной терапии с антипсихотиками при лечении шизофрении?

    Доказательства очень низкого и умеренного качества указывают на некоторые преимущества добавления электросудорожной терапии к стандартной помощи при резистентной к лечению шизофрении. Однако данные очень низкого качества показывают, что этот метод лечения может вызывать определенные нежелательные явления (например, ухудшение памяти) (Diarmid J., et.al., 2019). Ни в одном исследовании не сообщалось о клинически важных изменениях в когнитивном функционировании участников. В одном исследовании сообщалось о частоте ухудшения кратковременной памяти. В двух исследованиях сообщалось о средних показателях конечного когнитивного функционирования (Zhang Y., et.al., 2010).

Стоит ли комбинировать электросудорожную терапию с кетамином? 

Кетамин изучался как потенциальная стратегия усиления при одновременном применении с электросудорожной терапией для облегчения побочных эффектов и/или повышения эффективности. Важно отметить, что анестезирующие дозы кетамина, используемые при этом, по-видимому, оказывают различное влияние на настроение по сравнению с подпороговыми анестезирующими дозами, используемыми для лечения депрессии. Кетамин усиливает терапевтические эффекты, но, к сожалению, также усугубляет побочные эффекты электросудорожной терапии (Anderson I., et.al., 2017). Как правило, повторяющиеся приступы на протяжении всего курса электросудорожной терапии уменьшают продолжительность приступов и усиливают торможение внутри коры, оба из которых коррелируют с клиническим улучшением. После 10 сеансов правосторонней стимуляции исследователи наблюдали повышенную активность тормозных цепей в моторной коре человека, что измерялось как усилением внутрикоркового торможения, так и продолжительностью периода коркового молчания, в то время как внутрикорковое облегчение и моторный порог покоя не изменились (Bajbouj M, et.al., 2006).

Современная электросудорожная терапия

Протоколы электросудорожной терапии

В чем особенности современного протокола электросудорожной терапии? 

Есть множество доказательств, подтверждающих использование электросудорожной терапии при резистентной к лечению депрессии, и в целом, что она более эффективна, чем фармакотерапия, для лечения депрессии и других расстройств настроения, таких как биполярная депрессия и мания. Несмотря на это и, учитывая стигму его использования и неблагоприятное воздействие на память, в частности, электросудорожная терапия применяется редко. Если раньше электросудорожная терапия подразумевала двустороннюю стимуляцию источником синусоидального напряжения без анестезии (так называемая «немодифицированная ЭСТ»), то сегодня  она, как правило, односторонняя (обычно правосторонняя) стимуляции с индивидуально титруемыми сериями ультракоротких или коротких прямоугольных импульсов постоянного тока под общей анестезией (называемые «модифицированной ЭСТ», т.е. модифицированной с помощью анестезии) и двусторонняя стимуляция короткими импульсами, обычно предназначенная для рефрактерных или неотложных случаев. Стимулом к ​​этой оптимизации явилоась попытка предотвращения соматических и когнитивных побочных эффектов. 

Курс электросудорожной терапии

Что представляет из себя курс электросудорожной терапии? 

Электросудорожная терапия обычно начинается с короткого "индексного курса" из 6 процедур, проводимых 3 раза в неделю или 2 раза в неделю. Пациенты обычно реагируют на лечение правосторонней стимуляцией (RUL) уменьшением симптомов депрессии на 50% в течение этого двухнедельного периода, а затем продолжают еженедельное поддерживающее лечение в течение нескольких недель, постепенно увеличивая интервал между поддерживающим лечением в соответствии с клиническими показаниями. Если в течение 2–3 недель наблюдается незначительный или неоптимальный ответ, особенно если есть опасения по поводу соматической безопасности, врачи часто переходят на правостороннюю стимуляцию с короткими импульсами (изменение ширины импульса) или двустороннее лечение (изменение монтажа), что считается связанным с более заметными когнитивными побочными эффектами. Интересно, что электросудорожная терапия, по-видимому, не оказывает отрицательного воздействия на долговременную вербальную память, даже при двустороннем коротком импульсе, когда ток проходит непосредственно через левую лобно-височную долю. Электросудорожная терапия обычно проводится не реже одного раза в неделю. В некоторых ситуациях ее назначают реже и тогда ее можно назвать «поддерживающей». Типичный курс электросудорожной терапии при депрессии составляет от 6 до 12 сеансов, но для шизофрении он точно не определен. 

Изменение гормонального фона в процессе электросудорожной терапии

Какие гормональные изменения наблюдаются после электросудорожной терапии?

Помимо повышения уровня пролактина после электросудорожной терапии отмечается и повышение эстроген-стимулирующего нейрофизина, но снижался уровень кортикотропин -релизинг фактора в спинномозговой жидкости у пациентов с депрессией, а также уровень гормона роста в сыворотке крови. Сообщалось также, что уровни кортизола повышаются после лечения электросудорожной терапии, возможно, из-за повышенной стимуляции аргинин-вазопрессином кортикотропин- релизинг -индуцированного высвобождения ацетилхолина. Наконец, было показано, что уровень β-эндорфина временно повышается после введения электросудорожной терапии у пациентов с депрессией (Weizman A, et.al., 1987).

Как меняется уровень гормона пролактина после электросудорожной терапии?

У больных уровни пролактина в сыворотке повышаются в ответ на судороги. причем, после электросудорожной терапии наблюдается 10-50 кратное увеличение уровня этого гормона.  

Какие нарушения памяти наблюдаются после электросудорожной терапии?

Исследования субъективных сообщений о когнитивных побочных эффектах электросудорожной терапии показывают различный процент пациентов, жалующихся на «потерю памяти», в зависимости от многих факторов, включая проведенные интервью.  Когда пациенты сообщают о когнитивных побочных эффектах, это часто означает потерю ретроградной автобиографической памяти, то есть потерю детальной памяти о событиях, которые человек пережил. Однако, здесь могут быть затронуты как эпизодическая память (эмпирическая память), так и семантическая память (фактическая память) (Porter R., et.al., 2020). Также была показана ретроградная амнезия (потеря памяти) на неавтобиографическую информацию. Более того, при объективном измерении эта ретроградная амнезия может сохраняться более года. Важно отметить, что субъективные нарушения часто уменьшаются на протяжении всего курса лечения, что коррелирует с клиническим ответом и, возможно, представляет собой негативную предвзятость, связанную с депрессивными состояниями. 

Электросудорожная терапия шизофрении

Какие симптомы шизофрении лучше поддаются электросудорожной терапии? 

  Электросудорожная терапия может ослабить выраженность бреда и галлюцинаций и ускорить формирование ремиссии у больных шизофренией, которые плохо реагируют на лекарства (Shore O, et.al., 2021).  Быстрый эффект лечения является одним из основных преимуществ этого метода лечения. Считается, что электросудорожная терапия может восстановить связь функций мозга у пациентов с психическими расстройствами и способствовать восстановлению тех регионов мозга, в которых есть повреждения. Известна эффективность электросудорожной терапии при кататонии и злокачественном нейролептическом синдроме? 

Эффективность электросудорожной терапии при шизофрении

Как прогнозировать эффективность электросудорожной терапии? 

    Кратковременно вызывая общую анестезию, электросудорожная терапия может передать необходимое количество электрического заряда в мозг через электроды, расположенные на скальпе, вызывая генерализованные судороги продолжительностью 20-60 секунд и тем самым ослабляя выраженность симптомов шизофрении.  Состояние пациентов может быть улучшено уже после первой процедуры электросудорожной терапии, причем, эффективность первого сеанса терапии предсказывает эффективность возможного восьмого сеанса (т.е. чем больше уменьшение симптомов после первой процедуры), тем лучше купируются симптомы шизофрении после 8 сеансов). 

Эффективна ли электросудорожная терапия при лечении шизофрении?

   Usta S. et.al. (2020) показали, что 95% пациентов, получавших электросудорожную терапию ответили на лечение (общее снижение баллов по шкале PANSS не менее чем на 25%). Мета-анализ, включающий 22 контролируемых исследования, показал, что комбинация антипсихотиков и электросудорожной терапии отвечала критериям «клинического улучшения» конкретного исследования с гораздо большей частотой, чем лечение только антипсихотиками (Wang W, et.al., 2015). Функциональная визуализация мозга показала значительное увеличение σ в связях всего мозга у пациентов с шизофренией при выполнении задачи на рабочую память (Yang J, et.al., 2020). Кроме того, это исследование выявило низкую эффективность узлов в затылочной области при шизофрении путем построения динамических сетей мозга. У больных шизофренией наблюдается снижение локальной эффективности узлов в верхней лобной извилине. 

Побочные эффекты электросудорожной терапии

Какие побочные эффекты проявляются после электросудорожной терапии?

Известно, что электросудорожная терапия может вызывать некоторые когнитивные побочные эффекты. Это может объяснить разницу в узловой локальной эффективности верхней лобной извилины между больными шизофренрией и здоровыми людьми даже после электросудорожной терапии (Moon S., et.al., 2021).

Литература

Anderson IM, Blamire A, Branton T, et al. Ketamine augmentation of electroconvulsive therapy to improve neuropsychological and clinical outcomes in depression (Ketamine-ECT): a multicentre, double-blind, randomised, parallel-group, superiority trial. The Lancet Psychiatry. 2017

Bajbouj M, Lang UE, Niehaus L, Hellen FE, Heuser I, Neu P. Effects of right unilateral electroconvulsive therapy on motor cortical excitability in depressive patients. J Psychiatr Res. 2006.

Havaki-Kontaxaki BJ, Ferentinos PP, Kontaxakis VP, Paplos KG, Soldatos CR. Concurrent administration of clozapine and electroconvulsive therapy in clozapine-resistant schizophrenia. Clin Neuropharmacol. 2006.

Porter RJ, Baune BT, Morris G, et al. Cognitive side- effects of electroconvulsive therapy: what are they, how to monitor them and what to tell patients. BJPsych Open. 2020.6(3). 

Rhee TG, Sint K, Olfson M, Gerhard T, H Busch S, Wilkinson ST. Association of ECT With Risks of All-Cause Mortality and Suicide in Older Medicare Patients. 2021. 178(12):1089–1097.

Squire LR, Zouzounis JA. ECT and memory: Brief pulse versus sine wave. Am J Psychiatry. 1986.

Weizman A, Gil-Ad I, Grupper D, Tyano S, Laron Z. The effect of acute and repeated electroconvulsive treatment on plasma β-endorphin, growth hormone, prolactin and cortisol secretion in depressed patients. Psychopharmacology (Berl). 1987.

American Psychiatric Association. The Practice of Electroconvulsive Therapy: Recommendations for Treatment, Training, and Privileging (A Task Force Report of the American Psychiatric Association). Arlington, VA: American Psychiatric Association Publishing, 2008

Diarmid JM Sinclair, Sai Zhao, Fang Qi, Kazare Nyakyoma, Joey SW Kwong, Clive E Adams. Electroconvulsive therapy for treatment‐resistant schizophrenia. Cochrane Schizophrenia Group. Cochrane Database Syst Rev. 2019; 2019(3): CD011847.

Dwork AJ, Arango V, Underwood M, Ilievski B, Rosoklija G, Sackeim HA, et al. Absence of histological lesions in primate models of ECT and magnetic seizure therapy. American Journal of Psychiatry 2004.161 (3):576‐8

Zhang YJ, Liu Q, Hu Y, Zhou LG. Effects of modified electroconvulsive therapy combined with clozapine in patients with treatment‐refractory schizophrenia [无抽搐电痉挛治疗合并氯氮平治疗难治性精神分裂症及其对记忆力的影响]. Chinese Mental Health Journal [中国心理卫生杂志] 2010. 24(6):440‐4. Moon SY, Kim M, Lho SK, Oh S, Kim SH, Kwon JS. Systematic review of the neural effect of electroconvulsive therapy in patients with schizophrenia: hippocampus and insula as the key regions of modulation. Psychiatry Investig. 2021.18(6):486–499.

 Shore O, Chen P, Korah T. Electroconvulsive Therapy for Trauma-Related Nightmares: A Case Report and Commentary. Cureus. 2021.13(7):e16546.

U. Saglam, Aksoy Poyraz C, Yalcin M, Balcioglu I. ECT augmentation of antipsychotics in severely ill schizophrenia: a naturalistic, observational study. Int J Psychiatry Clin Pract. 2020.24(4):392–397.

Yang J, Pu W, Wu G, Chen E, Edwin L, Liu Z, Lena P. Connectomic Underpinnings of Working Memory Deficits in Schizophrenia: Evidence From a replication fMRI study. Schizophr Bull. 2020.6:4.

Wang W, Pu C, Jiang J, Cao X, Wang J, Zhao M, Li C. Efficacy and safety of treating patients with refractory schizophrenia with antipsychotic medication and adjunctive electroconvulsive therapy: a systematic review and meta-analysis. Shanghai Arch Psychiatry. 2015;27(4):206–219.

Терапия микротоками применяется при терапии тревожных расстройств, депрессии, последствиях инсульта, при травмах мозга, а также в детской психиатрии, для стимуляции развития речи, при синдроме дефицита внимания и гиперактивности.