Структурно-функциональные основы хронических нарушений сознания
- Авторы: Пирадов М.А.1, Супонева Н.А.1, Сергеев Д.В.1, Червяков А.В.1, Рябинкина Ю.В.1, Синицын Д.О.1, Пойдашева А.Г.1, Кремнева Е.И.1, Морозова С.Н.1, Язева Е.Г.1, Легостаева Л.А.1
-
Учреждения:
- ФГБНУ «Научный центр неврологии»
- Выпуск: Том 12, № 5S (2018)
- Страницы: 6-15
- Раздел: Обзоры
- Дата подачи: 26.12.2018
- Дата публикации: 26.12.2018
- URL: https://annaly-nevrologii.com/journal/pathID/article/view/556
- DOI: https://doi.org/10.25692/ACEN.2018.5.1
- ID: 556
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проблема хронических нарушений сознания (ХНС) становится всё более актуальной в связи с постоянным увеличением количества пациентов данной категории и фактическим отсутствием методов эффективной реабилитации. Благодаря современным диагностическим технологиям к настоящему времени накоплено большое количество сведений о патофизиологических механизмах, лежащих в основе формирования ХНС, среди которых первоочередную роль играет структурное и функциональное разобщение элементов сетей головного мозга, обеспечивающих поступление и обработку информации. В зависимости от модальности исследования, это может выражаться, например, в формировании медленноволновой активности на ЭЭГ, снижении метаболизма по данным ПЭТ, нарушениях коннективности по данным структурной и функциональной МРТ, появлении низкодифференцированных/ дезинтегрированных ответов нейронов на внешние стимулы при изучении вызванных потенциалов, индуцированных транскраниальной магнитной стимуляцией. Детальное исследование механизмов нарушения сознания лежит в основе разработки подходов к диагностике и лечению ХНС, а также приближает нас к пониманию природы сознания в целом.
Об авторах
Михаил Александрович Пирадов
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6338-0392
д.м.н., профессор, академик РАН, директор ФГБНУ НЦН
Россия, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 80Наталья Александровна Супонева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3956-6362
д.м.н., проф., член-корреспондент РАН, г.н.с. отд. нейрореабилитации и физиотерапии
Россия, МоскваДмитрий Владимирович Сергеев
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Автор, ответственный за переписку.
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Александр Владимирович Червяков
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Юлия Валерьевна Рябинкина
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8576-9983
д.м.н., зав. отд. анестезиологии-реанимации с палатами реанимации и интенсивной терапии
Россия, МоскваДмитрий Олегович Синицын
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Александра Георгиевна Пойдашева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1841-1177
м.н.с., врач-невролог отд. нейрореабилитации и физиотерапии
Россия, МоскваЕлена Игоревна Кремнева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Софья Николаевна Морозова
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Елизавета Григорьевна Язева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Людмила Александровна Легостаева
ФГБНУ «Научный центр неврологии»
Email: dmsergeev@yandex.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Rosenblath W. Uber einen bemerkenswerten Fall von Himerschutterrun (aus dem Landkrankenshaus Kassel). Arch Klin Med 1899; 64: 406–424.
- Kretschmer E. Das apallische Syndrom. Z ges Neurol Psychiat 1940; 169: 576–579. doi: 10.1007/BF02871384.
- Jennett B., Plum F. Persistent vegetative state after brain damage. A syndrome in search of a name. Lancet 1972; 1(7753): 734-7. PMID: 4111204.
- Giacino J.T., Ashwal S., Childs N. et al. The minimally conscious state: definition and diagnostic criteria. Neurology 2002; 58: 349-353. PMID: 11839831.
- Laureys S., Celesia G.G., Cohadon F. et al. Unresponsive wakefulness syndrome: A new name for the vegetative state or apallic syndrome. BMC Med 2010;8: 68. doi: 10.1186/1741-7015-8-68. PMID: 21040571.
- Giacino G.T., Katz D.I., Schiff N.D. et al. Practice guideline update recommendations summary: Disorders of consciousness. Neurology 2018; 91(10):450-460. doi: 10.1212/WNL.0000000000005926. PMID: 30089618.
- Giacino G.T., Katz D.I., Schiff N.D. et al. Comprehensive systematic review update summary: Disorders of consciousness. Neurology 2018; 91(10): 461-470. doi: 10.1212/WNL.0000000000005928. PMID: 30089617.
- Bruno M.A., Vanhaudenhuyse A., Thibaut A. et al. From unresponsive wakefulness to minimally conscious PLUS and functional locked-in syndromes: recent advances in our understanding of disorders of consciousness. J Neurol 2011; 258: 1373-1384. doi: 10.1007/s00415-011-6114-x. PMID: 21674197.
- Bruno M.A., Schnakers C., Boly M. et al. Subcategorizing the minimally conscious state based on cerebral metabolism PET studies. In: 19th Meeting of the European Neurological Society 2009.
- Edelman G.M., Tononi G. A Universe of Consciousness: How Matter Becomes Imagination. New York.: Basic Books, 2003. 274 p.
- Edlow B.L.; Haynes, R.L., Takahashi E. et al. Disconnection of the Ascending Arousal System in Traumatic Coma. J Neuropathol Exp Neurol 2013; 72:505–523. doi: 10.1097/NEN.0b013e3182945bf6. PMID: 23656993.
- Sherer M., Nakase-Thompson R., Yablon S.A. et al. Multidimensional assessment of acute confusion after traumatic brain injury. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86(5): 896–904. doi: 10.1016/j.apmr.2004.09.029. PMID: 1589533.
- Eapen B.C., Georgekutty J., Subbarao B. et al. Disorders of Consciousness. Phys Med Rehabil Clin N Am 2017; 28(2): 245–258. DOI: 10.1016/j. pmr.2016.12.003. PMID: 28390511.
- Laureys S. The neural correlate of (un)awareness: lessons from the vegetative state. Trends Cogn Sci 2005; 9: 556-559. doi: 10.1016/j.tics.2005.10.010. PMID: 16271507.
- Schnakers C., Laureys S. (Eds.) Coma and Disorders of Consciousness, 2nd edition. Springer eBooks, 2018. 276 p.
- Adams J.H., Graham D.I., Jennett B. The neuropathology of the vegetative state after an acute brain insult. Brain 2000; 123: 1327–1338. PMID: 10869046.
- Giacino J., Malone R. The vegetative and minimally conscious states. In:Handbook of Clinical Neurology, Vol. 90 (3rd series). Disorders of consciousness. G.B. Young, E.F. Wijdicks, (Eds). 773-786.
- Dougherty J.H., Rawlinson D.G., Levy D.E. et al. Hypoxicischemic brain injury and the vegetative state: clinical and neuropathologic correlation. Neurology 1981; 31: 991–997. PMID: 7196525.
- Kinney H.C., Korein J., Panigrahy A. et al. Neuropathological findings in the brain of Karen Ann Quinlan: the role of the thalamus in the persistent vegetative state. N Engl J Med 1994; 330: 1469–1475. doi: 10.1056/NEJM199405263302101. PMID: 8164698.
- Rosenblum W.I. Immediate, irreversible, posttraumatic coma: a review indicating that bilateral brainstem injury rather than widespread hemispheric damage is essential for its production. J Neuropathol Exp Neurol 2015, 274, 198–202. doi: 10.1097/NEN.0000000000000170. PMID: 25668566.
- Lutkenhoff E.S., Chiang J., Tshibanda L. et al. Thalamic and extrathalamic mechanisms of consciousness after severe brain injury. Ann Neurol 2015; 78(1):68-76. doi: 10.1002/ana.24423. PMID: 25893530.
- Schnakers C., Vanhaudenhuyse A., Giacino J. et al. Diagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: Clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment. BMC Neurol 2009; 9(1): 35. doi: 10.1186/1471-2377-9-35. PMID: 19622138.
- Легостаева Л.А., Мочалова Е.Г., Супонева Н.А. и др. Сложности клинической диагностики хронических нарушений сознания и рекомендации по клинико-инструментальной оценке пациентов после их выхода из комы. Анестезиология и реаниматология 2017; 6(62): 449-456.
- Fernandez-Espejo D., Junque C., Bernabeu M. et al. Reductions of thalamic volume and regional shape changes in the vegetative and the minimally conscious states.
- J Neurotrauma 2010; 27: 1187–1193. doi: 10.1089/neu.2010.1297.PMID: 20392136.
- Annen J., Frasso G., Crone J.S. et al. Regional brain volumetry and brain function in severely brain-injured patients. Ann Neurol 2018; 83(4): 842-853.doi: 10.1002/ana.25214. PMID: 29572926.
- Kampfl A., Schmutzhard E., Franz G. et al. Prediction of recovery from post-traumatic vegetative state with cerebral magnetic-resonance imaging. Lancet 1998; 351: 1763–67. doi: 10.1016/S0140-6736(97)10301-4. PMID: 9635948.
- Morozova S., Kremneva E., Sergeev D. et al. Conventional Structural Magnetic Resonance Imaging in Differentiating Chronic Disorders of Consciousness. Brain Sci 2018; 8(8): E144. doi: 10.3390/brainsci8080144. PMID: 30081605.
- Fernandez-Espejo D., Bekinschtein T., Monti M.M. et al. Diffusion weighted imaging distinguishes the vegetative state from the minimally conscious state. Neuroimage 2011; 54: 103–112. doi: 10.1016/j.neuroimage.2010.08.035. PMID: 20728553.
- Fernandez-Espejo D., Soddu A., Cruse D. et al. A role for the default mode network in the bases of disorders of consciousness. Ann Neurol 2012; 72: 335–343. doi: 10.1002/ana.23635. PMID: 23034909.
- Annen J., Heine L., Ziegler E. et al. Function-structure connectivity in patients with severe brain injury as measured by MRI-DWI and FDG-PET. Hum Brain Map 2016; 37(11): 3707-3720. doi: 10.1002/hbm.23269. PMID: 27273334.
- Jensen JH, Helpern JA. MRI quantification of non-Gaussian water diffusion by kurtosis analysis. NMR Biomed 2010; 23(7): 698–710. doi: 10.1002/nbm.1518. PMID: 20632416.
- De Volder, A.G., Goffinet, A.M., Bol, A. et al. Brain glucose metabolism in postanoxic syndrome. Positron emission tomographic study. Arch Neurol 1990;47: 197–204. PMID: 2302091.
- Stender J., Kupers R., Rodell A., et al. Quantitative rates of brain glucose metabolism distinguish minimally conscious from vegetative state patients. J Cereb Blood Flow Metab 2015; 35(1):58-65. doi: 10.1038/jcbfm.2014. PMID: 25294128.
- Laureys S., Lemaire C., Maquet P. et al. Cerebral metabolism during vegetative state and after recovery to consciousness. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999; 67: 121. PMID: 10454871.
- Laureys S., Pellas F., Van Eeckhout P. et al. The locked-in syndrome: what is it like to be conscious but paralyzed and voiceless? Prog Brain Res 2005; 150: 495–511. doi: 10.1016/S0079-6123(05)50034-7. PMID: 16186044.
- Laureys S., Goldman S., Phillips C. et al. Impaired effective cortical connectivity in vegetative state. NeuroImage 1999; 9: 377–382. doi: 10.1006/nimg.1998.0414. PMID: 10191166.
- Lull N., Noé E., Lull J. et al. Voxel-based statistical analysis of thalamic glucose metabolism in traumatic brain injury: relationship with consciousness and cognition. Brain Inj 2010; 24: 1098–1107. doi: 10.3109/02699052.2010.494592 PMID: 20597637
- Vogt B.A., Laureys S. Posterior cingulate, precuneal and retrosplenial cortices: cytology and components of the neural network correlates of consciousness. Prog Brain Res 2005; 150 :205–217. doi: 10.1016/S0079-6123(05)50015-3. PMID: 16186025.
- Laureys S., Antoine S., Boly M. et al. Brain function in the vegetative state. Acta Neurol Belg 2002; 102(4): 177–185. PMID: 12534245.
- Laureys S. The neural correlate of (un)awareness: lessons from the vegetative state. Trends Cogn Sci 2005; 9(12): 556–559. doi: 10.1016/j.tics.2005.10.010. PMID: 16271507.
- The Neurology of Consciousness. 2nd Edition. Laureys S., Gosseries J., Tononi G. (eds). Academic Press, 2015. 488 p.
- Schiff ND. Recovery of consciousness after brain injury: a mesocircuit hypothesis.
- Trends Neurosci 2010; 33(1): 1–9. doi: 10.1016/j.tins.2009.11.002. PMID: 19954851.
- Laureys S., Faymonville M.E., Luxen A. et al. Restoration of thalamocortical
- connectivity after recovery from persistent vegetative state. Lancet 2000; 355:1790–1791. PMID: 10832834.
- Пирадов М.А., Танашян М.М., Кротенкова М.В. и др. Передовые технологии нейровизуализации. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2015; 9(4): 11–18.
- Bruno M.A., Boly M., Vanhaudenhuyse A. Functional neuroanatomy underlying the clinical subcategorization of minimally conscious state patients. J Neurol 2012 259:1087–1098. doi: 10.1007/s00415-011-6303-7. PMID: 22081100.
- Laureys S., Schiff N.D. Coma and consciousness: paradigms (re)framed by neuroimaging. Neuroimage 2012; 61: 478–491. doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.12.041. PMID: 22227888.
- Di H., Boly M., Weng X. et al. Neuroimaging activation studies in the vegetative state: predictors of recovery? Clin Med (Lond) 2008; 8(5): 502-507. PMID: 18975482.
- Monti M.M., Vanhaudenhuyse A., Coleman M.R. et al. Willful modulation of brain activity in disorders of consciousness. N Engl J Med 2010; 362: 579–589. doi: 10.1056/NEJMoa0905370. PMID: 20130250.
- Owen A.M., Coleman M.R., Boly M. et al. Detecting awareness in the vegetative state. Science 2006; 313 (5792): 1402. PMID: 16959998.
- Пирадов М.А., Супонева Н.А., Селиверстов Ю.А. и др. Возможности современных методов нейровизуализации в изучении спонтанной активности головного мозга в состоянии покоя. Неврологический журнал 2016;. 21(1): 4–12.
- Guldenmund P., Vanhaudenhuyse A., Boly M. et al. A default mode of brain function in altered states of consciousness. Arch Ital Biol 2012; 150: 107–121. doi: 10.4449/aib.v150i2.1373. PMID: 23165872.
- Demertzi A., Soddu A., Laureys S. Consciousness supporting networks. Curr Opin Neurobiol 2013; 23: 239–244. doi: 10.1016/j.conb.2012.12.003. PMID: 23273731.
- Vanhaudenhuyse A., Noirhomme Q., Tshibanda L.J. et al. Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain-damaged patients. Brain 133, 161–171 (2010). doi: 10.1093/brain/awp313 PMID: 2003492.
- Demertzi, A., Antonopoulos, G., Heine, L. et al. Intrinsic functional connectivity differentiates minimally conscious from unresponsive patients. Brain 2015; 138(Pt 9): 2619–2631. doi: 10.1093/brain/awv169. PMID: 26117367.
- Rosazza C., Andronache A., Sattin D. et al. Multimodal study of default-mode network integrity in disorders of consciousness. Ann Neurol 2016; 79 (5): 841–853. doi: 10.1002/ana.24634. PMID: 26970235.
- Vanhaudenhuyse A., Demertzi A., Schabus M. et al. Two Distinct Neuronal Networks Mediate the Awareness of Environment and of Self. J Cogn Neurosci 2011; 23(3): 570-578. doi: 10.1162/jocn.2010.21488. PMID: 20515407
- Boly M., Phillips C., Tshibanda L. et al. Intrinsic brain activity in altered states of consciousness: how conscious is the default mode of brain function? Ann N Y Acad Sci 2008; 1129:119–129. doi: 10.1196/annals.1417.015. PMID: 18591474.
- Thibaut A., Bruno M.A., Chatelle C. et al. Metabolic activity in external and internal awareness networks in severely brain-damaged patients. J Rehab Med 2012; 44(6): 487–494. doi: 10.2340/16501977-0940. PMID: 22366927.
- Demertzi A., Gomez F., Crone J. S. et al. Multiple fMRI system-level baseline connectivity is disrupted in patients with consciousness alterations. Cortex 2014; 52: 35–46. doi: 10.1016/j.cortex.2013.11.005. PMID: 24480455.
- Wu X., Zou Q., Hu J. et al. Intrinsic functional connectivity patterns predict consciousness level and recovery outcome in acquired brain injury. J Neurosci 2015; 35(37): 12932–12946. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0415-15.2015.PMID: 26377477.
- Sinitsyn D.O., Legostaeva L.A., Kremneva E.I. et al. Degrees of functional connectome abnormality in disorders of consciousness. Hum Brain Mapp 2018;10: 1–12. doi: 10.1002/hbm.24050. PMID: 29575425.
- Giacino J.T., Fins J.J., Laureys S., Schiff N.D. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science. Nat Rev Neurol 2014; 10(2):99–114. doi: 10.1038/nrneurol.2013.279. PMID: 24468878.
- Гнездицкий В.В., Пирадов М.А. Нейрофизиология комы и нарушения сознания (Анализ и интерпретация клинических наблюдений). Иваново:ПресСто, 2015.
- Estraneo A., Loreto V., Guarino I. et al. Standard EEG in diagnostic process of prolonged disorders of consciousness. Clin Neurophysiol 2016; 127: 2379– 2385. doi: 10.1016/j.clinph.2016.03.021. PMID: 27178856.
- Forgacs P.B., Conte M.M., Fridman E.A. et al. Preservation of electroencephalographic organization in patients with impaired consciousness and imaging-based evidence of command-following. Ann Neurol 2014; 76(6): 869–79. doi: 10.1002/ana.24283. PMID: 2527003.
- Cologan V., Drouot X., Parapatics S. et al. Sleep in the unresponsive wakefulness syndrome and minimally conscious state. J Neurotrauma 2013; 30: 339–346. doi: 10.1089/neu.2012.2654. PMID: 23121471.
- Landsness E., Bruno M.A., Noirhomme Q. et al. Electrophysiological correlates of behavioural changes in vigilance in vegetative state and minimally conscious state. Brain 2011; 134: 2222–2232. doi: 10.1093/brain/awr152. PMID: 21841201.
- Kotchoubey B., Lang S., Mezger G. et al. Information processing in severe disorders of consciousness: vegetative state and minimally conscious state. Clin Neurophysiol 2005; 116(10): 2441–2453. doi: 10.1016/j.clinph.2005.03.028. PMID: 16002333.
- Schnakers C., Perrin F., Schabus M. et al. Voluntary brain processing in disorders of consciousness. Neurology 2008; 71: 1614–1620. doi: 10.1212/01.wnl.0000334754.15330.69. PMID: 19001251.
- Chennu S., Finoia P., Kamau E. et al. Dissociable endogenous and exogenous attention in disorders of consciousness. Neuroimage Clin 2013; 3: 450–461. doi: 10.1016/j.nicl.2013.10.008. PMID: 24273727.
- Faugeras F., Rohaut B., Weiss N. et al. Probing consciousness with event-related potentials in the vegetative state. Neurology 2011; 77(3): 264–268. doi: 10.1212/WNL.0b013e3182217ee8. PMID: 21593438.
- Ilmoniemi R.J., Kičić D. Methodology for combined TMS and EEG. Brain Topogr 2010; 22 (4): 233–248. PMID: 20012350.
- Червяков А.В., Пирадов М.А., Савицкая Н.Г., Черникова Л.А., Кремнева Е.И. Новый шаг к персонифицированной медицине. навигационная система транскраниальной магнитной стимуляции (NBS EXIMIA NEXSTIM) Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2012; 6(3): 37-46.
- Casali A.G., Gosseries O., Rosanova M. et al. A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior. Sci Transl Med 2013; 5(198): 198ra105. doi: 10.1126/scitranslmed.3006294. PMID: 23946194.
- Sarasso S., Rosanova M., Casali A.G. et al. Quantifying Cortical EEG Responses to TMS in (un)consciousness. Clin EEG Neurosci 2014; 45 (1): 40–49. doi: 10.1177/1550059413513723. PMID: 24403317.
- Tononi G. Integrated information theory of consciousness: an updated account. Arch Ital Biol 2012; 150 (4): 293–329. PMID: 23802335.
- Casarotto S., Comanducci A., Rosanova M. et al. Stratification of unresponsive patients by an independently validated index of brain complexity. Ann Neurol 2016; 80(5): 718–729. doi: 10.1002/ana.24779. PMID: 27717082.
- Legostaeva L., Mochalova E., Poydasheva A. et al. Feasibility of individual diagnostic approach for patients with chronic disorders of counsciousness. Eur J Neurol 2017; 22 (S1): 147.
- Legostaeva L.A., Zmeykina E.A., Poydasheva A.G. et al. A new approach to the study of consciousness from the theory of integrated information point of view. Sovrem Tehnol v Med 2016; 8 (4): 251–258.
- Dehaene S., Changeux J.P. Experimental and theoretical approaches to conscious processing. Neuron. 2011;70(2): 200-27. doi: 10.1016/j.neuron. 2011.03.018. PMID: 21521609.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)