Annals of Clinical and Experimental NeurologyAnnals of Clinical and Experimental NeurologyАнналы клинической и экспериментальной неврологии2075-54732409-2533Eco-Vector146710.17816/ACEN.1467QRYQHMOriginal articlesОригинальные статьиResearch ArticleCircadian-induced hypothermia of the cerebral cortex in rehabilitation of patients after ischemic strokeЦиркадианная индуцированная гипотермия коры больших полушарий в реабилитации пациентов после ишемического инсультаhttps://orcid.org/0000-0002-6204-1110ShevelevOleg A.ШевелевОлег Александрович
Russian Federation

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

д-р мед. наук, профессор, г. н. с. лаб. инновационно-реабилитационных технологий; профессор каф. общей патологии и патологической физиологии им. В.А. Фролова Медицинского института

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4272-0957PetrovaMarina V.ПетроваМарина Владимировна
Russian Federation

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

профессор, зам. директора по научно-клинической деятельности; зав. каф. анестезиологии и реаниматологии с курсом медицинской реабилитации Медицинского института

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6996-2828FedinAnatoly I.ФединАнатолий Иванович
Russian Federation

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

д-р мед. наук, профессор, профессор каф. неврологии ИНОПР

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0134-5284TorshinDmitry V.ТоршинДмитрий Владимирович
Russian Federation

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

канд. мед. наук, зам. руководителя Санатория «Узкое» по медицинской части

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1289-4545KhodorovichNadezhda A.ХодоровичНадежда Анатольевна
Russian Federation

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

д-р мед. наук, профессор кафедры общей патологии и патологической физиологии им. В.А. Фролова Медицинского института

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6928-2320MengistuElias M.МенгистуЭльяс Месфин
Russian Federation

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

аспирант каф. анестезиологии и реаниматологии с курсом медицинской реабилитации Медицинского института

torshin.dmitrii@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5707-118XBorisovIlya V.БорисовИлья Владимирович
Russian Federation

Research Associate, Laboratory of Innovative Rehabilitation Technologies

н. с. лаб. инновационно-реабилитационных технологий

torshin.dmitrii@rambler.ruFederal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and RehabilitologyФедеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологииPeoples' Friendship University of Russia named after Patrice LumumbaРоссийский университет дружбы народов имени Патриса ЛумумбыThe Pirogov Russian National Research Medical UniversityРоссийский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова (Пироговский университет)300920262035123012202527042026Copyright ©; 2026, Shevelev O.A., Petrova M.V., Fedin A.I., Torshin D.V., Khodorovich N.A., Mengistu E.M., Borisov I.V.Copyright ©; 2026, Шевелев О.А., Петрова М.В., Федин А.И., Торшин Д.В., Ходорович Н.А., Менгисту Э.М., Борисов И.В.2026Shevelev O.A., Petrova M.V., Fedin A.I., Torshin D.V., Khodorovich N.A., Mengistu E.M., Borisov I.V.Шевелев О.А., Петрова М.В., Федин А.И., Торшин Д.В., Ходорович Н.А., Менгисту Э.М., Борисов И.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://annaly-nevrologii.com/pathID/article/view/1467

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.

Введение. Известна роль циркадианной (ночной) церебральной гипотермии в процессах восстановления головного мозга после дневной активности.

Цель исследования — изучение клинических эффектов краниоцеребральной гипотермии (КЦГ), проводимой в вечернее время у пациентов в раннем восстановительном периоде ишемического инсульта (ИИ).

Материалы и методы. В исследование включены 95 пациентов в раннем восстановительном периоде ИИ, 70 из которых составляли основную группу, 25 — группу сравнения. Пациентам обеих групп проводили медикаментозную терапию, физиотерапию (магнитотерапию, электролечение), лечебную физкультуру, массаж. Лечение пациентов основной группы дополняли курсом КЦГ (10 ежедневных сеансов по 90 мин, проводимых в 20:00–22:00 ч).

Результаты. У пациентов основной группы выявлено статистически более значимое по сравнению с группой сравнения улучшение когнитивных и двигательных функций, возрастание повседневной активности, повышение возможности самообслуживания и функциональной независимости. Кроме того, у пациентов основной группы улучшились показатели качества сна.

Заключение. Выполненное исследование свидетельствует о целесообразности применения КЦГ в комплексной реабилитации пациентов после ИИ с учётом физиологической циркадианной ритмичности изменения температуры мозга и даёт основание для рассмотрения КЦГ как природоподобной технологии.

ischemic strokecraniocerebral hypothermiasleep efficiencyишемический инсульткраниоцеребральная гипотермияэффективность снаVentkovska ОА, Shylo AV, Babiychuk GO. Thermoregulation, sleep and temperature influences. Problems of cryobiology. 2010;20(4):363–378.Halberg F, Chibisov SM, Radysh IV, et al. Time structures (chronomes) in us and around us. Moscow; 2005.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: 10.47056/0365-9615-2022-173-3-380-383Sharma S, Kavuru M. Sleep and metabolism: an overview. Int J Endocrinol. 2010:270832. doi: 10.1155/2010/270832Xie 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.1241224Iliff 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.3003748Федин 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/jnevro202312305113Харакоз 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/S0044467713010061Shevelev OA, Petrova MV, Saidov ShKh, et al. Neuroprotection mechanisms in cerebral hypothermia (review). General Reanimatology. 2019;15(6):94–114. doi: 10.15360/1813-9779-2019-6-94-114Jackson 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.2019.0001Yasushi S., Yasuko T., Hiroyuki O. Molecular mechanisms underlying hypothermia-induced neuroprotection. Stroke Restarch and Treatment. 2011;2011:809874. doi: 10.4061/2011/809874Пастухов 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.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/rehab345206Петрова 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: 10.15360/1813-9779-2022-2-45-52Шевелев 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/rehab20411Гуцалюк 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/jnevro202312312243Mysliwiec 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-wRoth 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/zsy045Setokawa 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.xЗуева 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: 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432Chen 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/s41398-022-02278-1Kuo 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-wУсманов 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.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.2017.08.025Yenari MA, Han HS. Neuroprotective mechanisms of hypothermia in brain ischaemia. Nat Rev Neurosci. 2012;13(4):267–278. doi: 10.1038/nrn3174Perrone 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.2010.05.009Baumann 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.2009.02.062Kollmar 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.108.530410Торосян 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/anaesthesiology201803158Lee Y, Field JM, Sehgal A. circadian rhythms, disease and chronotherapy. J Biol Rhythms. 2021;36(6):503–531. doi: 10.1177/07487304211044301Palma 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.2012.11.019Костенко 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/jnevro20151153130-36Hardeland 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-120025245Budkowska 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