Circadian-induced hypothermia of the cerebral cortex in rehabilitation of patients after ischemic stroke

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The role of circadian (nocturnal) cerebral hypothermia in brain recovery following daytime activity is well recognized.

The study aim is to investigate the clinical effects of craniocerebral hypothermia (CCH) administered in the evening in patients during the early post-stroke recovery period.

Materials and methods. The study included 95 patients in the early recovery period after IS, of whom 70 comprised the main group and 25 — the comparison group. Patients in both groups received pharmacotherapy, physiotherapy (magnetotherapy, electrotherapy), therapeutic exercise, and massage. Treatment in the main group was supplemented with a course of CCH (10 daily sessions of 90 minutes each, administered between 20:00 and 22:00).

Results. Patients in the main group showed significantly greater improvements in cognitive and motor functions, increased daily activity, and enhanced self-care ability and functional independence compared to the comparison group. In addition, patients in the main group showed improved sleep quality.

Conclusion. This study indicates the feasibility of incorporating CCH into comprehensive rehabilitation programs for patients after IS, taking into account the physiological circadian rhythmicity of brain temperature changes, and provides a rationale for considering CCH as a nature-inspired (biomimetic) technology.

Full Text

Введение

Гомеостатические механизмы теплокровных животных и человека в норме допускают значительные отклонения физиологических показателей от средних значений. Одним из ярких примеров таких событий являются циркадианные или околосуточные ритмы, сопровождающиеся выраженными периодическими изменениями в деятельности органов и систем в дневное и ночное время и при сменах фаз сна.

Циркадианный «водитель» эндогенных ритмов находится в супрахиазматическом ядре гипоталамуса, которое участвует в центральной регуляции термогомеостаза [1, 2]. В течение суток температура тела и головного мозга существенно меняется. Наибольшие значения отмечены в утренние и дневные часы, минимальные — в вечернее время и ночью. При этом амплитуда колебаний базальной температуры у здоровых взрослых людей составляет 0,7–1,0°С, а мозга достигает 1,4–1,7°С, что отражает относительную независимость церебральной температуры от температуры тела [3]. Снижение температуры мозга в ночное время более выраженное, чем базальной, обусловлено его внутренними потребностями в восстановлении после дневной активности [4, 5].

Основные процессы, обеспечивающие восстановление структуры и функции мозга, связаны с периодами эндогенной церебральной гипотермии, развивающейся ночью и в периоды NREM-фаз сна (non rapid eye movement — без быстрых движений глаз). Глимфатическая система, выполняющая функции лимфатической системы в центральной нервной системе, обеспечивает элиминацию метаболитов из паренхимы мозга ночью и во время NREM-сна на 80–90% интенсивнее, чем в состоянии дневного бодрствования [6, 7]. Снижение температуры мозга в NREM-фазах и повышение в REM-фазу (rapid eye movement — быстрые движения глаз) формирует фазово-переходные реакции восстановления мембран в быстрых синапсах [8].

Кроме того, позитивные эффекты периодической эндогенной гипотермии связаны с процессами эпигенетического перепрограммирования клеток мозга, в основе чего лежит экспрессия ранних генов, провоцируемая значимым температурным сигналом [9]. Генная экспрессия запускает трансляцию и синтез разнообразных белков, к числу которых, в частности, относят фактор роста фибробластов, белки холодового шока, разобщающие белки, иризин, мозговой нейротрофический фактор, обладающих выраженными нейропротекторными свойствами [10]. Флуктуации температуры мозга даже в 1°С являются значимым сигналом для увеличения продукции белков эндогенной гипотермии и белков теплового шока при смене фаз сна [11, 12]. В совокупности биофизические и эпигенетически опосредованные биохимические реакции составляют основу комплекса реакций, выработавшихся в процессе эволюции и обеспечивающих восстановительную и защитную функции периодической эндогенной гипотермии [13].

Воспроизвести селективную гипотермию головного мозга в терапевтических целях возможно с помощью краниоцеребральной гипотермии, индуцируемой охлаждением кожи головы. С использованием метода неинвазивной микроволновой радиотермометрии показано, что понижение температуры кожи всей поверхности краниоцеребральной области головы до 5°С в течение 60–90 мин обеспечивает снижение температуры коры мозга на 2,0–2,5°С [14]. К сожалению, данных об изменениях температуры глубоких структур мозга при краниоцеребральной гипотермии (КЦГ) в литературе обнаружить не удалось.

Опыт применения КЦГ у пациентов с тяжёлыми повреждениями головного мозга продемонстрировал улучшение неврологического статуса и повышение уровня сознания [15, 16], а охлаждение кожи в области лба или затылка вечером и в ночное время успешно использовано при нарушениях сна [17–19]. Важно подчеркнуть, что при заболеваниях и повреждениях головного мозга развиваются нарушения биологических ритмов, изменяются периоды формирования эндогенной гипотермии, нарушается структура сна, что вносит значимый вклад в патогенез развития заболеваний [20–22].

Цель исследования: изучение клинических эффектов курса КЦГ, проводимого в 20–22 ч в составе комплексной реабилитации у пациентов в раннем восстановительном периоде ишемического инсульта (ИИ).

Материалы и методы

С ноября 2023 г. по декабрь 2025 г. проведено одноцентровое проспективное пилотное открытое рандомизированное контролируемое исследование с неравным распределением участников (соотношение 3:1): случайным образом с использованием генерации случайных цифр с формированием последовательности распределения включены 95 пациентов в раннем восстановительном периоде ИИ. Были выделены две группы: основная А-1 (n = 70) и группа сравнения Б-1 (n = 25). Обе группы репрезентативны по полу, возрасту и характеру сопутствующих заболеваний. Исследование одобрено решением ЛЭК ФНКЦ РР (протокол № 3/19/1 от 18.09.2019) на базе отделения медицинской реабилитации для пациентов с нарушением функции центральной нервной системы НИИ реабилитологии им. проф. И.В. Пряникова ФНКЦ РР.

Критерии включения: пациенты с перенесённым ИИ в каротидной или вертебробазилярной системах кровообращения давностью 3–6 мес, степенью ограничения повседневной деятельности по модифицированной шкале Рэнкина 3–4 балла и неврологическим дефицитом по шкале NIHSS 5–15 баллов.

Критерии невключения: тяжёлые когнитивные нарушения с отсутствием способности к полноценному контакту; тяжёлые сопутствующие соматические заболевания. Анализ проводился по принципу «намерения лечить». Выбывших пациентов не зарегистрировано.

Пациентов обеих групп тестировали с использованием общепринятых шкал: шкалы тяжести инсульта Национального института здоровья США (National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS) и модифицированной шкалы Рэнкина (modified Rankin Scale, mRS) для оценки функционального состояния и степени инвалидизации; определяли индекс мобильности Ривермид (Rivermead Mobility Index, RMI) и уровень повседневной активности по шкале Бартел (Barthel Index, BI). Также проводили оценку когнитивных функций по Монреальской шкале (Montreal Cognitive Assessment, МоСА).

Кроме того, в составе основной группы (А-1) также случайным образом была выделена группа пациентов А-2 (n = 22), а в группе сравнения Б-1 — группа Б-2 (n = 10), которым проводили исследование структуры сна с помощью системы «Нейрон-Спектр-65/ПСГ» («Нейрософт»). Регистрировали общее время сна, индекс эффективности сна, латентность начала сна, количество пробуждений, общее время бодрствования в течение ночи и продолжительность стадий NREM-фазы сна (N1, N2, N3) и REM-фазы.

Пациентам всех групп проводили стандартную медикаментозную терапию, физиотерапию (магнитотерапию переменным магнитным полем на воротниковую область и функциональную электронейростимуляцию паретичных мышц в зависимости от их тонуса), лечебную физкультуру и массаж. Пациентам группы А-1 дополнительно проводили в вечернее время (20–22 ч) курс КЦГ (10 ежедневных сеансов по 90 мин).

Для КЦГ использовали отечественный аппарат «АТГ-01» («Концерн «Калашников», РУ ФСР № 2011/11788 от 12.12.2017), обеспечивающий понижение температуры кожи краниоцеребральной области головы до 5 ± 2°С на протяжении всей процедуры.

Для измерения температуры коры больших полушарий использовали неинвазивную радиотермометрию при помощи радиотермометра «РТМ-01-РЭС» (РЭС, Россия, РУ ФСР 2007/01307). Метод радиотермометрии основан на регистрации мощности собственного электромагнитного излучения глубоких тканей в сверхвысокочастотном диапазоне.

Сравнивали результаты тестирования по шкалам в группах А-1 и Б-1 и данные полисомнографии в группах А-2 и Б-2, зарегистрированные в 1-й день исследования до лечения и на следующий день после завершения курса лечения.

Первичной конечной точкой являлось изменение показателя NIHSS после лечения. Вторичными конечными точками являлись показатели mRS, RMI, BI, MoCA и параметры сна.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета прикладных программ «Statistica v. 10» («Tibco»). Для оценки динамики признака в группе использовали критерий Вилкоксона. Для оценки различия между независимыми группами применяли U-критерий Манна–Уитни. Значения принимали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты

Результаты тестирования по шкалам и индексам представлены в табл. 1, из материалов которой следует, что у пациентов обеих групп (А-1 и Б-1) исходные показатели значимо не различались (p > 0,05).

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика шкал и индексов между группами до и после лечения, Ме [Q1; Q3]

Шкала/индекс

До лечения

После лечения

А-1

Б-1

p

А-1

Б-1

p

Шкала NIHSS

11,0 [10, 0; 11, 0]

11,0 [10, 0; 11, 0]

0,655

5,0 [5, 0; 6, 0]

7,0 [7, 0; 8, 0]

< 0,0001

Шкала Рэнкина

3,0 [3, 0; 4, 0]

3,0 [3, 0; 4, 0]

0,66

2,0 [2, 0; 3, 0]

3,0 [3, 0; 3, 0]

0,001

Индекс Ривермид

7,0 [6, 0; 8, 0]

7,0 [6, 0; 8, 0]

0,62

12,0 [11, 0; 12, 0]

10,0 [8, 0; 10, 0]

< 0,0001

Индекс Бартел

70,0 [60, 0; 70, 0]

70,0 [60, 0; 70, 0]

0,86

85,0 [85, 0; 85, 0]

80,0 [70, 0; 85, 0]

0,013

Шкала МоСА

21,0 [20, 0; 22, 0]

21,0 [20, 0; 22, 0]

0,43

25,0 [24, 0; 25, 0]

23,0 [22, 0; 23, 0]

< 0,0001

 

В результате применения комплекса реабилитационных мероприятий наблюдалось статистически значимое улучшение в обеих группах по всем шкалам, за исключением шкалы Рэнкина у пациентов группы сравнения (Б-1). По завершении лечения установлены статистически значимые различия (р < 0,05) между основной группой и группой сравнения по всем параметрам исследуемых шкал (табл. 2).

 

Таблица 2. Динамика показателей по шкалам в основной группе и группе сравнения до и после лечения, Ме [Q1; Q3]

Группа

Шкала/индекс

До лечения

После лечения

p

Основная группа А-1 (n = 70)

Шкала NIHSS

11,0 [10, 0; 11, 0]

5,0 [5, 0; 6, 0]

< 0,0001

Шкала Рэнкина

3,0 [3, 0; 4, 0]

2,0 [2, 0; 3, 0]

0,0001

Индекс Ривермид

7,0 [6, 0; 8, 0]

12,0 [11, 0; 12, 0]

0,0001

Индекс Бартел

70,0 [60, 0; 70, 0]

85,0 [85, 0; 85, 0]

< 0,0001

Шкала МоСА

21,0 [20, 0; 22, 0]

25,0 [24, 0; 25, 0]

< 0,0001

Группа сравнения Б-1 (n = 25)

Шкала NIHSS

11,0 [10, 0; 11, 0]

7,0 [7, 0; 8, 0]

0,0002

Шкала Рэнкина

3,0 [3, 0; 4, 0]

3,0 [3, 0; 3, 0]

0,073

Индекс Ривермид

7,0 [6, 0; 8, 0]

10,0 [8, 0; 10, 0]

0,0005

Индекс Бартел

70,0 [60, 0; 70, 0]

80,0 [70, 0; 85, 0]

0,0002

Шкала МоСА

21,0 [20, 0; 22, 0]

23,0 [22, 0; 23, 0]

0,0014

 

В основной группе наблюдались более выраженные улучшения по сравнению с группой сравнения, включая улучшение когнитивных и двигательных функций, увеличение повседневной активности, возможности самообслуживания и уровня функциональной независимости, однако интерпретация этих различий требует осторожности ввиду ограничений дизайна исследования.

По данным полисомнографии показатели сна в обеих исследуемых группах до лечения значимо не отличались (табл. 3).

 

Таблица 3. Показатели сна в основной группе и группе сравнения до и после лечения, Ме [Q1; Q3]

Показатель

До лечения

После лечения

А-2

Б-2

р

А-2

Б-2

р

Общее время сна, мин

263 [101; 401]

290 [185; 309]

0,722

327 [181; 435]

258 [256; 392]

0,929

Индекс эффективности сна, %

51 [18, 0; 72, 6]

54 [33, 4; 55, 0]

0,563

62,3 [46, 0; 85, 3]

53 [48, 0; 69, 6]

0,448

Бодрствование, %

40 [13; 57]

35,9 [33, 0; 44, 2]

0,689

34,5 [11; 44]

30,4 [28; 42]

0,422

N2 стадия сна, %

25,6 [15, 7; 36, 9]

22,6 [19; 24]

0,5

29,0 [22, 0; 42, 9]

20 [8; 25]

0,007

 

Значимые различия между группами выявлены только для доли N2-стадии сна (p = 0,007), тогда как по другим параметрам (общее время сна, эффективность сна, бодрствование) межгрупповые различия не достигали статистической значимости (табл. 4). У пациентов группы сравнения Б-2 значимой динамики показателей сна не выявлено, наблюдалась тенденция к уменьшению времени бодрствования.

 

Таблица 4. Сравнительная характеристика показателей сна в основной группе и группе сравнения по данным полисомнографии до и после лечения, Ме [Q1; Q3]

Группа

Показатель

До лечения

После лечения

p

Основная группа А-2 (n = 22)

Общее время сна, мин

263 [101; 401]

327 [181; 435]

0,044

Индекс эффективности сна, %

51 [18, 0; 72, 6]

62,3 [46; 85, 3]

0,003

Бодрствование, %

40 [13; 57]

34,5 [11; 44]

0,028

N2 стадия сна, %

25,6 [15, 7; 36, 9]

29,0 [22; 42, 9]

0,011

Группа сравнения Б-2 (n = 10)

Общее время сна, мин

290 [185; 309]

258 [256; 392]

0,374

Индекс эффективности сна, %

54 [33, 4; 55]

53 [48, 0; 69, 6]

0,314

Бодрствование, %

35,9 [33, 0; 44, 2]

30,4 [28; 42]

0,594

N2 стадия сна, %

22,6 [19; 24]

20 [8; 25]

0,314

 

Вышеизложенные данные свидетельствуют о повышении эффективности восстановления неврологического статуса, мобильности и повседневной активности, а также когнитивных функций при одновременном улучшении качества сна у больных после ИИ с помощью включения в реабилитационные мероприятия КЦГ (10 ежедневных сеансов по 90 мин в вечерние часы).

Примечательно, что измеренная до лечения температура лобных отделов коры головного мозга в утренние, дневные и вечерние часы не отличалась в основной группе А-1 и группе сравнения Б-1. По завершении курса лечения в группе сравнения изменений температуры не выявлено, в то время как в группе с применением КЦГ температура значимо снизилась (р < 0,05) во все периоды измерения и являлась минимальной в вечерние часы (рис. 1).

 

Рис. 1. Динамика изменения температуры лобных отделов коры мозга утром, днём и вечером у пациентов основной группы А-1 (А) и группы сравнения Б-1 (В) до терапии.

 

Обсуждение

Клиническое улучшение состояния пациентов после перенесённого ИИ, достигаемое при включении в комплекс реабилитационных мероприятий курса КЦГ, предположительно можно связать с воспроизведением физиологических механизмов эндогенной периодической гипотермии мозга, развивающейся в ночное время и обладающей значительным нейропротекторным потенциалом. Период гипотермии характеризуется снижением уровня метаболизма нервных клеток и образования свободных радикалов, уменьшением воспалительных изменений, ингибированием эксайтотоксичности и апоптоза в связи с развитием биофизических и эпигенетических реакций формирования цитопротекторного фенотипа [23].

За счёт снижения интенсивности метаболизма уменьшаются выработка клетками молочной кислоты и выраженность ацидоза [24]. Применение гипотермии препятствует накоплению и высвобождению глутамата [25], снижает количество нейтрофилов и активированных клеток микроглии в зоне повреждения, а также выработку множества медиаторов воспаления [26], тормозит активацию матриксных металлопротеиназ, что предупреждает повреждение гематоэнцефалического барьера [27].

Проведённые исследования по применению КЦГ в остром периоде ИИ показали значительное уменьшение неврологического дефицита по шкале NIHSS и повышение уровня сознания пациентов [28, 29]. В комплексе ранней реабилитации пациентов с диагнозом «инфаркт головного мозга» КЦГ ранее не применяли. Оценивая значительный нейропротекторный потенциал церебральной гипотермии, нами было высказано предположение, что его выраженность может быть увеличена при использовании в вечернее время, предшествующее отходу пациентов ко сну. Данный подход рассматривают как метод хронотерапии, когда воздействия направлены на воспроизведение естественных суточных изменений физиологических показателей [30]. Курс ежедневных процедур, выполняемых в одно и то же время, способен обеспечить восстановление и «навязывание» суточного ритма изменений физиологических показателей, пролонгируя защитные эффекты естественной гипотермии, развивающейся без индукции низких температур, что подтверждается полученными результатами о значимом снижении температуры коры мозга на следующий день после курса КЦГ в отсутствие холодового воздействия.

Предположительно позитивная неврологическая динамика и улучшение качества сна, более выраженные при включении в комплексную реабилитацию КЦГ, связаны как с нейропротекторными эффектами церебральной гипотермии, так и с хронотерапевтическим характером воздействия. Нарушения сна развиваются у большинства пациентов после перенесённого ИИ [31], кроме того, выявлена тесная положительная связь между нарушениями циркадианных ритмов и перенесённым ИИ [32]. Отмеченное удлинение NREM-фазы сна преимущественно за счёт увеличения продолжительности стадии N2, сохраняющееся после завершения курса КЦГ, по-видимому, вносит вклад в развитие положительных клинических эффектов при лечении данной категории пациентов, что также подтверждается имеющимися сведениями об усилении нейропротективных эффектов в фазу медленного сна, что также связывают с циркадианной активностью ферментативных антиоксидантных систем [33, 34].

Вышеизложенные данные подчёркивают перспективность применения краниоцеребрального охлаждения в раннем восстановительном периоде ИИ. Проведение процедур в вечернее время перед засыпанием способствует улучшению структуры сна, что ранее было показано в ряде исследований [18, 19]. Применение КЦГ с учётом физиологических биоритмов приближает организм к его естественному функционированию. Всё это позволяет расценивать применяемое лечение как природоподобный метод воздействия на организм. Осложнений и побочных эффектов от применения курса КЦГ не зарегистрировано.

Заключение

Выполненное клинико-инструментальное рандомизированное сравнительное исследование свидетельствует о перспективности применения КЦГ в комплексной реабилитации пациентов после ИИ с учётом физиологической циркадианной ритмичности изменения температуры мозга. Оценка уровня клинической эффективности данной технологии терапевтической гипотермии требует проведения более масштабных исследований.

×

About the authors

Oleg A. Shevelev

Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology; Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6204-1110

Dr. Sci. (Med.), Professor, Principal Researcher, Laboratory of Innovative Rehabilitation Technologies; Professor, Department of General Pathology and Pathological Physiology named after V.A. Frolov, Medical Institute

Russian Federation, Moscow; Moscow

Marina V. Petrova

Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology; Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-4272-0957

Dr. Sci. (Med.), Professor, Deputy Director for Scientific and Clinical Activities; Head, Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine with a Course in Medical Rehabilitation, Medical Institute

Russian Federation, Moscow; Moscow

Anatoly I. Fedin

The Pirogov Russian National Research Medical University

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6996-2828

Dr. Sci. (Med.), Professor, Department of Neurology, Institute of Continuing Professional Education

Russian Federation, Moscow

Dmitry V. Torshin

Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Author for correspondence.
Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-0134-5284

Cand. Sci. (Med.), Deputy Head, Medical Department of the Sanatorium "Uzkoe"

Russian Federation, Moscow

Nadezhda A. Khodorovich

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-1289-4545

Dr. Sci. (Med.), Professor, Department of General Pathology and Pathological Physiology named after V.A. Frolov, Medical Institute

Russian Federation, Moscow

Elias M. Mengistu

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-6928-2320

Postgraduate Student, Department of Anesthesiology and Intensive Care Medicine with a Course in Medical Rehabilitation, Medical Institute

Russian Federation, Moscow

Ilya V. Borisov

Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: torshin.dmitrii@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5707-118X

Research Associate, Laboratory of Innovative Rehabilitation Technologies

Russian Federation, Moscow

References

  1. Ventkovska ОА, Shylo AV, Babiychuk GO. Thermoregulation, sleep and temperature influences. Problems of cryobiology. 2010;20(4):363–378.
  2. Halberg F, Chibisov SM, Radysh IV, et al. Time structures (chronomes) in us and around us. Moscow; 2005.
  3. Шевелев О.А., Петрова М.В., Юрьев М.Ю. и др. Метод микроволновой радиотермометрии в исследованиях циркадианных ритмов температуры головного мозга. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2022;173(3):380–383. Shevelev OA, Petrova MV, Yuriev MYu, et al. А method of microwave radiothermometry in studies of circadian rhythms of brain temperature. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2022;173(3):380–383. doi: 10.47056/0365-9615-2022-173-3-380-383
  4. Sharma S, Kavuru M. Sleep and metabolism: an overview. Int J Endocrinol. 2010:270832. doi: 10.1155/2010/270832
  5. Xie L, Kang H, Xu Q, et al. Sleep drives metabolite clearance from the adult brain. Science. 2013;342(6156):373–377. doi: 10.1126/science.1241224
  6. Iliff JJ, Wang M, Liao Y, et al. A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid β. Sci Transl Med. 2012;(4):147ra111. doi: 10.1126/scitranslmed.3003748
  7. Федин А.И. Глимфатическая система мозга — нейробиология и клиническая патология. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;123(5):13–19. Fedin AI. The glymphatic system in the brain — neurobiology and clinical pathology. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2023;123(5):13–19. doi: 10.17116/jnevro202312305113
  8. Харакоз Д.П. Температура мозга и сон. Журнал высшей нервной деятельности. 2013;63(1):113–124. Kharakoz DP. Brain temperature and sleep. Zhurnal vysshei nervnoi deyatel’nosti. 2013;63(1):113–124. doi: 10.7868/S0044467713010061
  9. Shevelev OA, Petrova MV, Saidov ShKh, et al. Neuroprotection mechanisms in cerebral hypothermia (review). General Reanimatology. 2019;15(6):94–114. doi: 10.15360/1813-9779-2019-6-94-114
  10. Jackson TC, Patrick M, Kochanek PM. A New vision for therapeutic hypothermia in the era of targeted temperature management: a speculative synthesis. Ther Hypothermia Temp Manag. 2019;9(1):13–47. doi: 10.1089/ther.2019.0001
  11. Yasushi S., Yasuko T., Hiroyuki O. Molecular mechanisms underlying hypothermia-induced neuroprotection. Stroke Restarch and Treatment. 2011;2011:809874. doi: 10.4061/2011/809874
  12. Пастухов Ю.Ф. Медленноволновой сон и молекулярные шапероны. Эволюция биохимии и физиологии. 2016;52(1):79–90. Pastukhov YuF. Slow-wave sleep and molecular chaperones. Evolyutsiya biokhimii i fiziologii. 2016;52(1):79–90.
  13. Шевелев О.А., Петрова М.В., Менгисту Э.М. и др. Механизмы низкотемпературных реабилитационных технологий. Естественная и искусственная гипотермия. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2023;5(2):141–156. Shevelev OA, Petrova MV, Mengistu EM, et al. Mechanisms of low-temperature rehabilitation technologies. Natural and artificial hypothermia. Physical and rehabilitation medicine, medical rehabilitation. 2023;5(2):141–156. doi: 10.36425/rehab345206
  14. Петрова М.В., Шевелев О.А., Юрьев М.Ю. и др. Селективная гипотермия коры больших полушарий в комплексной реабилитации пациентов с хроническими нарушениями сознания. Общая реаниматология. 2022;18(2):45–52. Petrova MV, Shevelev OA, Yur’ev MYu, et al. Selective hypothermia of the cerebral cortex in the complex rehabilitation of patients with chronic disorders of consciousness. General Reanimatology. 2022;18(2):5–52. doi: 10.15360/1813-9779-2022-2-45-52
  15. Шевелев О. А., Саидов Ш. Х., Петрова М. В. и др. Краниоцеребральная гипотермия как метод терапии нарушений температурного баланса головного мозга у пациентов в пост коматозном периоде. Физическая и реабилитационная медицина, медицинская реабилитация. 2020;2(1):11–19. Shevelev OA, Saidov ShKh, Petrova MV, et al. Craniocerebral hypothermia as a method of therapy of disorders of the temperature balance of the brain in patients in the post-comatose period. Physical and rehabilitation medicine, medical rehabilitation. 2020;2(1):11–19. doi: 10.17816/rehab20411
  16. Гуцалюк А.Г., Петрова М.В., Борозенец К.Ф. и др. Краниоцеребральная гипотермия в острейшем периоде ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;123(12):43–48. Gutsalyuk AG, Petrova MV, Borozenets KF, et al. Craniocerebral hypothermia in the acute period of ischemic stroke. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2023;123(12):43–48. doi: 10.17116/jnevro202312312243
  17. Mysliwiec V, Neylan TC, Chiappetta L, et al. Effects of a forehead cooling device in veterans with chronic insomnia disorder and co-morbid medical and psychiatric conditions: a pilot study. Sleep Breath. 2021;25(1):441–448. doi: 10.1007/s11325-020-02126-w
  18. Roth T, Mayleben D, Feldman N, et al. A novel forehead temperature-regulating device for insomnia: a randomized clinical trial. Sleep. 2018;41(5):zsy045. doi: 10.1093/sleep/zsy045
  19. Setokawa H, Hayashi M, Hori T. Facilitating effect of cooling the occipital region on nocturnal sleep. Sleep Biol Rhythms. 2007;5(3):166–172. doi: 10.1111/j.1479-8425.2007.00270.x
  20. Зуева М.В., Цапенко И.В., Манько О.М. и др. Нарушения физиологических ритмов при нейродегенеративных заболеваниях: проблемы и перспективы световой терапии. Клиническая медицина. 2016;94(6):427–432. Zueva MV, Tsapenko IV, Man’ko OM, et al. Disorders of physiological rhythms in neurodegenerative diseases: problems and prospects of light therapy. Clinical Medicine. 2016;94(6):427–432. doi: 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432
  21. Chen SJ, Deng YT, Li YZ, et al. Association of circadian rhythms with brain disorder incidents: a prospective cohort study of 72242 participants. Transl Psychiatry. 2022;12(1):514. doi: 10.1038/s41398-022-02278-1
  22. Kuo LT, Lu HY, Chen YH. Traumatic brain injury-induced disruption of the circadian clock. J Mol Med. 2024;102(3):403–414. doi: 10.1007/s00109-024-02416-w
  23. Усманов Э.Ш., Чубарова М.А., Саидов Ш.Х. Новые тенденции использования терапевтической гипотермии как метода нейропротекции при повреждениях головного мозга (обзор). Современные технологии в медицине. 2020;12(5):94–105. Usmanov ESh, Chubarova MA, Saido ShKh. New trends in the use of therapeutic hypothermia as a method of neuroprotection for brain damage (review). Sovremennye tekhnologii v meditsine. 2020;12(5): 94–105.
  24. Kurisu K, Yenari MA. Therapeutic hypothermia for ischemic stroke; pathophysiology and future promise. Neuropharmacology. 2018;134(Pt B):302–309. doi: 10.1016/j.neuropharm.2017.08.025
  25. Yenari MA, Han HS. Neuroprotective mechanisms of hypothermia in brain ischaemia. Nat Rev Neurosci. 2012;13(4):267–278. doi: 10.1038/nrn3174
  26. Perrone S, Szabó M, Bellieni CV, Longini M, et al. Whole body hypothermia and oxidative stress in babies with hypoxic-ischemic brain injury. Pediatr Neurol. 2010;43(4):236–240. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2010.05.009
  27. Baumann E, Preston E, Slinn J, Stanimirovic D. Post-ischemic hypothermia attenuates loss of the vascular basement membrane proteins, agrin and SPARC, and the blood-brain barrier disruption after global cerebral ischemia. Brain Res. 2009;1269:185–197. doi: 10.1016/j.brainres.2009.02.062
  28. Kollmar R, Schellinger PD, Steigleder T, et al. Ice-cold saline for the induction of mild hypothermia in patients with acute ischemic stroke: a pilot stud. Stroke. 2009;40(5):1907–1909. doi: 10.1161/strokeaha.108.530410
  29. Торосян Б.Д., Бутров А.В., Шевелев О.А. и др. Краниоцеребральная гипотермия — эффективное средство нейропротекции у пациентов с инфарктом мозга. Анестезиология и реаниматология. 2018;(3):58–63. Torosyan BJ, Butrov AV, Shevelev OA, et al. Craniocerebral hypothermia is an effective component of neuroprotection in patients with ischemic stroke. Russian Journal of Anesthesiology and Reanimatology. 2018;(3):58–63. doi: 10.17116/anaesthesiology201803158
  30. Lee Y, Field JM, Sehgal A. circadian rhythms, disease and chronotherapy. J Biol Rhythms. 2021;36(6):503–531. doi: 10.1177/07487304211044301
  31. Palma J, Urrestarazu E, Iriarte J. Sleep loss as risk factor for neurologic disorders: a review. Sleep Med. 2013;14(3):229–236. doi: 10.1016/j.sleep.2012.11.019
  32. Костенко Е.В., Петрова Л.В., Энеева М.А., Камчатнов П.Р. Нарушения сна и циркадианных ритмов при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015;115(3):30–36. Kostenko EV, Petrova LV, Eneeva MA, Kamchatnov PR. Sleep disorders and circadian rhythms in diseases of the cardiovascular system. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2015;115(3):30–36. doi: 10.17116/jnevro20151153130-36
  33. Hardeland R, Coto-Montes A, Poeggeler B. Circadian rhythms, oxidative stress, and antioxidative defense mechanisms. Chronobiol Int. 2003;20(6):921–962. doi: 10.1081/cbi-120025245
  34. Budkowska M, Cecerska-Heryć E, Marcinowska Z, et al. The influence of circadian rhythm on the activity of oxidative stress enzymes. Int J Mol Sci. 2022;23(22):14275. doi: 10.3390/ijms232214275

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Changes in temperature in the frontal regions of the cerebral cortex in the morning, afternoon and evening in patients in the main group A-1 (A) and the control group B-1 (B) prior to treatment.

Download (102KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2026 Shevelev O.A., Petrova M.V., Fedin A.I., Torshin D.V., Khodorovich N.A., Mengistu E.M., Borisov I.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-83204 от 12.05.2022.