ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И КАЧЕСТВА ЖИЗНИ: ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ КАРДИОЛОГИЧЕСКИХ ПАЦИЕНТОВ С ИШЕМИЕЙ МОЗГА

HighlightsWe present an overview of publications on neurological and cardiac rehabilitation programs using virtual reality technologies. Training that involves multitasking and combining cognitive and physical tasks with interactive scenarios is most effective in terms of the improvement of the quality of life of patients with coronary artery disease. Ecotherapy in virtual environment is a promising way to reduce anxiety and stress. The review presents the analysis of publications focused on neurological and cardiac rehabilitation programs using virtual reality technologies (VRT), involving the integration of multisensory and multidomain tasks, as well as a meta-analysis of such studies. It is shown that VRTs make it possible to simulate interactive scenarios for simulating vigorous activity with given visual, tactile and kinesthetic sensations and with the appropriate correction in accordance with the needs of various users. It is noted that when developing programs based on VRT, it is necessary to take into account the degree of immersion of users in the virtual environment and symptoms of virtual reality sickness.The analysis of meta-reviews of published articles indicates the need to continue research in this field due to the wide variety of rehabilitation programs, used indicators of cognitive functions and health status in heterogeneous populations of healthy individuals and cardiac patients involved in training.The results obtained allow us to conclude that neurological and cardiac rehabilitation is the most effective when it involves training with multitasking and combined cognitive and physical tasks in VR. Ecotherapy in virtual environment is a promising way to reduce anxiety and stress.Основные положенияПредставлен обзор публикаций о программах нейро- и кардиореабилитации с использованием технологий виртуальной реальности. Для улучшения качества жизни пациентов с ишемической болезнью сердца наиболее эффективна тренировка с помощью многозадачности и совмещения когнитивной и физической нагрузки с применением интерактивных сценариев. Для снижения тревожности и стресса перспективна экотерапия в виртуальной среде. В обзоре представлены публикации о программах нейро- и кардиореабилитации с использованием технологий виртуальной реальности, включающих интеграцию мультисенсорных и мультидоменных заданий, а также метаанализ таких исследований. Технологии виртуальной реальности позволяют моделировать интерактивные сценарии для имитации активной деятельности с заданными визуальными, тактильными и кинестетическими ощущениями и их коррекцией в соответствии с потребностями различных пользователей. При разработке программ на основе технологий виртуальной реальности необходимо учитывать степень погружения пользователей в виртуальную среду и симптомы киберболезни. Результаты метаобзоров свидетельствуют о необходимости исследований в данном направлении вследствие большого разнообразия программ реабилитации, используемых показателей когнитивных функций и состояния здоровья у привлеченных к тренировке разнородных популяций здоровых лиц и кардиологических пациентов.Для нейро- и кардиореабилитации наиболее эффективна тренировка с использованием многозадачности и совмещения когнитивной и физической нагрузок на основе технологий виртуальной реальности. Для снижения тревожности и стресса перспективна экотерапия в виртуальной среде

Влияние предоперационного когнитивного расстройства на изменения электрической активности головного мозга у пациентов, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях

HighlightsThe presence of preoperative mild cognitive impairment (MCI) in patients undergoing combined carotid endarterectomy and coronary artery bypass grafting is associated with an increased theta activity at the frontal and parieto-occipital regions of both hemispheres after surgery. AbstractAim. To study the impact of preoperative cognitive impairment on changes in electrical activity of the brain in patients undergoing combined carotid endarterectomy and coronary artery bypass grafting.Methods. Sixty-three patients undergoing combined carotid endarterectomy (CAE) and coronary artery bypass grafting (CABG) were included in the study. The patients were divided into three groups, depending on the preoperative cognitive functions: without cognitive impairment (n = 17), with MCI (n = 29), and with severe cognitive impairment (n = 17). High-resolution electroencephalography (EEG) (62 channels, bandpass filtered between 0.1–50.0 Hz, sampling rate of 1000 Hz) was performed 3–5 days before and 7–10 days after surgery.Results. Patients with severe cognitive impairment at baseline presented with higher theta activity at the frontal region of the left hemisphere compared to patients without cognitive impairment and patients with MCI (p = 0.048). At the same time, patients with MCI showed the most pronounced theta activity increase after surgery compared to preoperative levels at the frontal and parieto-occipital cortical regions of both the left and right hemispheres (p≤0.05). Postoperative changes of theta activity in patients with severe cognitive impairment were minimal and statistically insignificant.Conclusion. Patients without severe preoperative cognitive impairment presented with higher grade brain dysfunction in the form of increased theta activity at the frontal and parieto-occipital regions after combined CAE and CABG. A smaller decrease in theta power after surgery in patients with severe preoperative cognitive impairment, on the one hand, can indicate compensation after cerebral ischemia and resistance to hypoperfusion during on-pump cardiac surgery, and on the other, can be a manifestation of the ceiling effect and insufficiency of brain functional reserves.Основные положенияНаличие предоперационного умеренного когнитивного расстройства у пациентов, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях, ассоциировано с выраженным послеоперационным увеличением тета-активности во фронтальных и парието-окципитальных отделах обоих полушарий. РезюмеЦель. Изучено влияние предоперационного когнитивного расстройства на изменения электрической активности головного мозга у больных, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях.Материалы и методы. В исследовании участвовали 63 пациента, перенесших одномоментно каротидную эндартерэктомию и коронарное шунтирование с применением искусственного кровообращения. В зависимости от предоперационного состояния когнитивных функций участники разделены на три группы: без когнитивного расстройства (n = 17), с умеренным (n = 29) и тяжелым (n = 17) когнитивным расстройством. Электроэнцефалография высокого разрешения (62 канала, полоса пропускания 0,1–50,0 Гц, частота дискретизации 1 000 Гц) проведена за 3–5 дней и на 7–10-е сутки после вмешательства.Результаты. Установлено, что до операции у пациентов с тяжелым когнитивным расстройством показатели тета-активности во фронтальных отделах левого полушария были выше, чем у лиц без когнитивного расстройства и с умеренным когнитивным нарушением (p = 0,048). При этом после вмешательства у пациентов с умеренным когнитивным расстройством наблюдалось максимально выраженное увеличение тета-активности по сравнению с предоперационным уровнем во фронтальных и парието-окципитальных отделах коры левого и правого полушарий (p≤0,05). Тогда как у лиц с тяжелым когнитивным расстройством послеоперационные изменения тета-ритма были минимальны и не достигали статистической значимости.Заключение. Пациенты без тяжелых форм предоперационного когнитивного дефицита после одномоментного вмешательства на каротидных и коронарных артериях демонстрируют большую выраженность мозговой дисфункции по показателям тета-активности фронтальных и парието-окципитальных областей коры мозга. При этом меньшая выраженность изменений тета-ритма после операции у больных с тяжелым предоперационным когнитивным расстройством, с одной стороны, может быть индикатором компенсации хронической ишемии головного мозга и устойчивости к гипоперфузии при искусственном кровообращении, с другой – проявлением потолочного эффекта и недостаточности функциональных резервов

Changes in event-related synchronization/desynchronization of brain electric activity in cardiosurgical patients with postoperative cognitive dysfunction

Aim of the study was to analyze the event-related synchronization/desynchronization of brain electrical activity during visual selection task in patients underwent on-pump coronary artery bypass grafting (CABG) with and without postoperative cognitive dysfunction (POCD). Material and methods. The study included 32 men who underwent on-pump CABG, mean age 57,2 ± 6,08 years. All patients carried out extended neuropsychological testing, a multi-channel computer electroencephalography (EEG) 3-5 days before CABG and on the 7-10th day after the surgery. The POCD was determined according to the criterion: 20 % decrease in the cognitive indicator compared to that at baseline on 20 % of the tests included in the neuropsychological battery. Monopolar EEGs were recorded in 62 sites of 10-20 system with NEUVO encephalograph (Compumedics, USA) during cognitive task performing in patients with and without POCD. Statistical processing was performed using the STATISTICA 10.0. Results. It was found that the POCD patients had less pronounced theta desynchronization in the left frontal-central regions during the stage of 200-400 ms at the 7-10 days after CABG in comparison to patients without cognitive decline. Moreover, in the left parietal leads POCD patients had decreased theta desynchronization during the stage of 200-400 ms even before the surgery. At the 7-10 days after CABG, only the patients without POCD had a decrease of event-related theta activity in the left parietal leads compared with baseline. During the stage of 600-800 ms, the POCD patients had a lower degree of theta-desynchronization of both frontal-central and parietal regions of right hemisphere compared to patients without cognitive decline. Conclusion. The cognitive decline in patients after CABG determined according to neuropsychological testing is accompanied by pathological changes in the event-related theta activity. An analysis of event-related synchronization/desynchronization can be used both as predictor of postoperative cognitive impairment and as objective marker of POCD

THE RELATIONSHIP BETWEEN PSYCHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE ATTITUDE TO THE DISEASE, COPING BEHAVIOR OF PATIENTS WITH ISCHEMIC HEART DISEASE, AND THEIR COGNITIVE STATUS

The paper presents the study of the relationship between the attitude to the disease, coping behavior of patients with coronary heart disease prior to coronary bypass grafting (CABG), and indicators of cognitive status. Bekhterev Institute Personality Questionnaire, Ways of Coping Behavior test by R. Lazarus, Mini-Mental State Examination scale, Frontal Dysfunction Battery test, and Clock- Drawing test were used in the study. The sample included 132 patients. The results of study show that in patients with coronary artery disease prior to CABG the most frequently observed type of attitude to the disease is either the harmonious type or a combination of harmonious and ergopathic types. Confrontation, Distancing, and Problem Solution Planning were identified as the preferred coping strategies. Correlation analysis revealed positive associations between cognitive status and harmonious, ergopathic, and hypochondriac types of attitude to the disease, and negative associations between cognitive status and anosognostic and sensitive types of attitude to the disease. Furthermore, positive correlations between cognitive status and Confrontation, Self-control, Responsibility taking, Problem Solution Planning, Positive revaluation coping strategies and negative correlations between cognitive status and Distancing and Escape-avoidance coping strategies were found. The results of this study will help to improve the level of diagnostic and rehabilitation psychological care of patients with coronary artery disease in preparation for CABG