Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Самарцев И.Н.

ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

Живолупов С.А.

ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России

Значение механизмов нейропластичности в компенсации статодинамических нарушений при вестибулярных расстройствах

Авторы:

Самарцев И.Н., Живолупов С.А.

Подробнее об авторах

Прочитано: 3353 раза


Как цитировать:

Самарцев И.Н., Живолупов С.А. Значение механизмов нейропластичности в компенсации статодинамических нарушений при вестибулярных расстройствах. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(5):165‑172.
Samartcev IN, Zhivolupov SA. The significance of neuroplastic mechanisms in compensation of statodynamic impairments during vestibular disorders. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2021;121(5):165‑172. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro2021121051165

Рекомендуем статьи по данной теме:
Ту­бер­ку­лез­ный сред­ний отит у под­рос­тка. Кли­ни­чес­кий слу­чай. Вес­тник ото­ри­но­ла­рин­го­ло­гии. 2024;(5):63-66
Чер­ный акан­тоз: воп­ро­сы ди­аг­нос­ти­ки и ле­че­ния. Кли­ни­чес­кая дер­ма­то­ло­гия и ве­не­ро­ло­гия. 2024;(6):709-712

Статодинамические нарушения являются одним из наиболее частых синдромов, встречающихся в медицинской практике (около 5% населения мира страдают от неустойчивости различного генеза [1]). При этом жалобы на головокружение и нарушение равновесия наблюдаются у 5—10% пациентов, обратившихся к врачу общей практики и у 10—20% пациентов, пришедших на прием к неврологу [2]. Согласно данным эпидемиологических исследований головокружение и неустойчивость хотя бы 1 раз в течение жизни испытывают 20—30% респондентов, а ежегодно такие нарушения беспокоят 4,9% людей [1]. Нередко расстройства равновесия приводят к значительному снижению качества жизни больных за счет ограничения двигательной активности, социальной дезадаптации, стойкой утраты трудоспособности [3].

Поддержание устойчивого положения тела в пространстве является сложнейшей задачей, в особенности, если учитывать многосуставное устройство костного скелета и большое количество поз, которое может принять человеческий организм, а также способность людей принимать нужную позу из самых различных исходных положений и сохранять ее при воздействии переменных внешних сил. Система статодинамического контроля включает периферическую сенсорную часть и центральную — аналитическую. Согласно концепции, разработанной на кафедре нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова на основе результатов клинических и нейровизуализационных исследований, центральный контроль функции равновесия обеспечивается многосоставной системой нейрональных центров (статодинамический нейроматрикс), главные из которых локализованы в таламусе слева, стволе головного мозга, мозжечке, верхней височной извилине (planum polare) слева, островковой зоне коры (короткая часть) справа и верхней лобной извилине слева. Мозаичное, или фокальное поражение клеток нейроматрикса приводит к формированию отдельных клинически очерченных топико-патогенетических вариантов статодинамических нарушений (рис. 1, на цв. вклейке) [4].

Рис. 1. Нейроматрикс, ответственный за поддержание равновесия тела в пространстве.

Трехмерная модель и цветное картирование структур головного мозга выполнены с использованием приложения «FreeSurfer». Оттенками цветов выделены зоны с толщиной коры от 1,02—4,06 мм3.

Одной из важнейших функциональных подсистем, отвечающих за обеспечение равновесия, является вестибулярный аппарат и его связи с соответствующими нейрональными центрами. Вестибулярная сенсорная система отвечает за возникновение рефлекторных реакций, необходимых для поддержания равновесия, а также обеспечения фиксации визуального изображения на желтом пятне сетчатки. Кроме того, она напрямую связана с центрами высшего уровня, отвечающими за процесс пространственной трехмерной ориентировки и навигации [5], а также за восприятие собственного тела в пространстве [6]. При развитии центральных или периферических вестибулярных расстройств происходит выраженное нарушение статодинамического контроля, ассоциированное с грубыми вегетативными проявлениями (тошнотой, рвотой, лабильностью артериального давления пр.) и оказывающее значительное влияние на качество жизни больных. В большинстве случаев острый вестибулярный синдром заканчивается спонтанным улучшением состояния. Однако необходимо отметить, что сроки развития компенсаторно-восстановительных механизмов и степень восстановления вестибулярной функции сильно отличаются от пациента к пациенту, что объясняется внешними и внутренними факторами, модулирующими этот процесс [7].

Восстановление статодинамической функции при нарушениях вестибулярной сенсорной системы протекает в рамках нейропластичности [8], базирующейся на основе 3 основных процессов — реиннервации, габитуации и адаптации.

Реиннервация заключается в восстановлении нервных волокон и синаптических связей вестибулярного нерва до исходного состояния. Возможность реализации такого варианта нейропластических изменений была показана in vitro в исследовании C. Travo и соавт. [9]. После экспериментального повреждения вестибулярного ганглия крыс авторам удалось продемонстрировать регенераторный спрутинг аксонов из первичных вестибулярных нейронов, локализованных в ганглии Скарпа, по направлению к сенсорному эпителию отолитового аппарата и cristae ampullaris с их последующей реиннервацией. Косвенное клиническое подтверждение наличия реиннервации было получено в работе L. Manzari у пациентов после вестибулярного нейронита при исследовании видео-теста импульсного движения головой [10]. У больных наблюдалось полное восстановление функции горизонтального полукружного канала через несколько месяцев после дебюта заболевания, что можно объяснять несколькими причинами: регенерацией периферических сенсорных волосковых клеток, спрутингом новых афферентных терминалей из вестибулярного нерва или же модуляцией активности оставшихся интактных синаптических связей.

Под габитуацией (привыкание) понимают процесс постепенного снижения выраженности ответной реакции на продолжающуюся или повторяющуюся стимуляцию. В основе габитуации лежит явление синаптической депрессии — снижение вероятности выброса трансмиттера в соответствующих синапсах в ответ на стимуляцию [11]. Антагонистическим процессом по отношению к габитуации является сенситизация. В качестве примера привыкания можно привести субъективное снижение выраженности головокружения и нивелирование вегетативных реакции у пациентов с доброкачественным пароксизмальным позиционным головокружением или при острых односторонних вестибулопатиях (ООВ) с течением времени при сохранности выраженных нистагмоидных реакций. Следует отметить, что габитуация, безусловно, улучшает качество жизни больных, однако не играет существенной роли в процессе восстановления вестибулярной функции.

А вот адаптация — приспособление организма к внешним условиям, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие, наоборот, играет одну из важнейших ролей в реставрации возникших статодинамических нарушений. Адаптацию можно разделить на 2 подтипа: сенсорное и поведенческое замещение [12]. Суть этого нейропластического феномена заключается в том, что утраченная функция (напр., поддержание равновесия) не восстанавливается, а компенсируется новой моделью поведения или за счет замещения одного сенсорного сигнала другим. Практическая возможность сенсорного замещения или переоценки значимости сенсорных сигналов исходит из сути физиологии поддержания равновесия. Статодинамический контроль осуществляется с использованием афферентации от зрительной, слуховой, проприоцептивной и вестибулярной систем. При этом в каждый момент времени в головном мозге происходит оценка значимости поступающих сенсорных стимулов с выбором приоритетных сигналов для формирования адекватной стратегии сохранения равновесия [13]. В положении стоя в хорошо освещенном помещении при наличии твердой ровной опоры под ногами головной мозг для обеспечения статодинамического контроля использует поступающую сенсорную информацию в следующей пропорции: проприоцепция — 70%, зрение — 10%, вестибулярные стимулы — 20% [14]. Но как только человек наступает на неровную поверхность, происходит смещение значимости афферентации в сторону вестибулярных и зрительных стимулов. При ряде нейродегенеративных заболеваний, например, болезни Альцгеймера, наблюдается снижение скорости переоценки афферентации в случае такой необходимости, что клинически проявляется постуральной неустойчивостью [15]. Однако сенсорная афферентация, участвующая в статодинамическом контроле, частично избыточна [16], что необходимо для компенсации функционального дефекта, возникающего при поражении отдельных сенсорных систем (в том числе лабиринта). Таким образом, при острой вестибулопатии головной мозг способен перестроиться и изменить указанное выше соотношение сенсорных сигналов, необходимых для поддержания равновесия, например, в сторону зрительных стимулов. Поведенческое замещение основывается на способности ЦНС посредством обучения реорганизовать нейрональные центры, ответственные за обработку информации, поступаемой от вестибулярного аппарата, с выработкой новой стратегии, имитирующей некоторые утраченные функции. Классическим примером этого нейропластического феномена служит возникновение корректирующей скрытой саккады у пациентов с вестибулярным нейронитом при тесте импульсного движения головой, что по своей сути представляет замещение плавных следящих движений саккадой, позволяющей предотвратить появление осциллопсии при ротационном движении головой в сторону очага поражения [17] (рис. 2).

Рис. 2. Основные механизмы нейропластических изменений, объясняющие восстановление функций при ООВ.

В случае ООВ нарушение равновесия будет включать 2 типа расстройств: дисфункция статического и динамического контроля.

Первая относится к неустойчивости в состоянии покоя и заключается в развитии феномена окулярной реакции наклона, включающей 3 компонента:

1) глазодвигательные расстройства (нистагм, расхождение глаз в вертикальной плоскости и их циклоторсия);

2) нарушение постуральных рефлексов (непроизвольное смещение головы и тела в сторону пораженного лабиринта);

3) перцептивный дискомфорт (ощущение вращательного головокружения и отклонение субъективной вертикали) [18].

Возникновение статических нарушений связывают с дисфункций горизонтального полукружного канала и утрикулуса. При ООВ компенсация статических расстройств происходит в течение приблизительно 1 года: около 3 месяцев занимает реставрация постуральных рефлексов, а также глазодвигательных расстройств и до 1 года — восстановление ощущения субъективной вертикали [19].

Дисфункция динамического контроля ассоциирована с неустойчивостью при движении тела и/или головы в пространстве. При этом типе расстройств возникает нарушение системы контроля вестибулоокулярного рефлекса (ВОР). К сожалению, восстановление динамических расстройств равновесия плохо компенсируется и сохраняется длительное время. Например, в случаях ООВ нивелирование осциллопсии и неустойчивости при быстрых движениях головой (расстройство системы ВОР) происходит только после формирование новой стратегии поведения — корректирующей скрытой саккады, описанной выше.

Таким образом, восстановление равновесия при ООВ должно протекать по двум различным механизмам нейропластичности: 1) прогностически благоприятный, эффективный, достаточно быстро формирующийся механизм, направленный на купирование статических расстройств, и 2) менее эффективный, длительно протекающий механизм восстановления динамического контроля равновесия, заключающийся в развитии, главным образом, альтернативных стратегий поведения.

Восстановление статического контроля равновесия

ООВ индуцирует возникновение выраженного дисбаланса между правыми и левыми системами вестибулярных ядер (СВЯ) за счет торможения активности нервных клеток на пораженной стороне. Так, в нейронах I типа, локализованных в ядре Швальбе (медиальное) с ипсилатеральной по отношению к поражению стороне, наблюдается снижение чувствительности клеток к внешним стимулам, уменьшение частоты спонтанных разрядов [20], а также значительное повышение экспрессии тормозного медиатора GABA, которое затем снижается до практически исходного уровня по мере развития компенсаторных процессов [21]. Кроме того, благодаря наличию комиссуральных волокон, повышенная активность клеток СВЯ на здоровой стороне (которая еще более резко возрастает в первые 12 ч после ООВ из-за отсутствия торможения с противоположной стороны [22]) оказывает дополнительное ингибирующее влияние на возбудимость нейронов, расположенных в контралатеральных вестибулярных ядрах (рис. 3, на цв. вклейке) [23]. Классическим экспериментальным примером, подтверждающим возникновение значимых нейропластических изменений в СВЯ после ООВ, является феномен Бехтерева [24]. Суть его заключается в следующем: если лабораторным животным одновременно разрушить два лабиринта, то у них возникает неустойчивость без какой-либо латерализации и глазодвигательных нарушений. Однако, если тем животным, которые успешно восстановились после односторонней лабиринтэктомии, произвести впоследствии разрушение оставшегося здорового лабиринта, у них появляются классические симптомы ООВ (нистагм, латерализация статического дисбаланса), хотя в действительности у них возникает двусторонняя лабиринтопатия, которая, теоретически, не должна иметь таких проявлений.

Рис. 3.

а — схематическое представление о строении рефлекторной дуги для обеспечения ВОР в горизонтальной плоскости; б — работа СВЯ, обеспечивающих генерацию ВОР при повороте головы влево. Повышение активности СВЯ показано темно-синим цветом, а усиление ингибирующего влияния через комиссуральные волокна — толстой оранжевой стрелкой; в — в случае развития ООВ (в данном случае — слева) возникает дисбаланс нейрональной активности между СВЯ: слева наблюдается снижение возбудимости нейронов (голубой овал), что, в свою очередь, приводит к уменьшению ингибирующего влияния на правую СВЯ (тонкая оранжевая стрелка). Правая СВЯ находится в гиперактивном состояния (синий овал), инициируя возникновения медленной фазы патологического спонтанного нистагма, направленного влево и быстрой корректирующей фазы вправо (красные стрелки).

Таким образом, ключом к восстановлению статического контроля у пациентов с ООВ должно стать выравнивание электрической активности между СВЯ с двух сторон. К настоящему времени доказано, что это может осуществляться за счет нескольких механизмов.

Во-первых, в вестибулярных ядрах на стороне поражения происходит снижение чувствительности нейронов к тормозным нейротрансмиттерам, таким как ГАМК и глицин [25], что приводит к резкому снижению ингибирующего влияния от нейронов СВЯ здоровой стороны. Этот феномен, как полагают, может быть связан с модуляцией экстрасинаптической активности рецепторов к данным нейротрансмиттерам [26].

Другим механизмом, оказывающим значимое влияние на процесс компенсации статического дисбаланса, является постепенное повышение возбудимости нейронов вестибулярных ядер на пораженной стороне, возникающее за счет долговременной потенциации [27]. Кроме этого изменяется количество нейронов типа A и типа B в СВЯ с двух сторон: на контралатеральной по отношению к пораженному лабиринту стороне наблюдается увеличение количества B-нейронов в медиальном вестибулярном ядре, в то время как на ипсилатеральной — A-нейронов [28], что свидетельствуют о потенциально различных нейрофизиологических особенностях данных нейрональных центров, поскольку клетки разных типов отличаются друг от друга особенностями паттернов генерируемых электрических импульсов. Действительно, в стадии компенсации статического дисбаланса тоническая активность нейронов СВЯ на пораженной стороне модулируется спайками разрядов клеток СВЯ противоположной стороны, что, по сути своей, является вариантом адаптационной функциональной реорганизации, замещающей нормальный push-pull- механизм, который регулирует работу вестибулярных ядер в обычных условиях [29].

Следует отметить, что существовавшая ранее гипотеза «мозжечкового шатдауна», объясняющая развитие вестибулярной компенсации в ранние сроки после ООВ, в настоящее время признана несостоятельной, хотя упоминание о ней до сих пор можно встретить, например, на сайтах Vestibular Disorders Association (VEDA) [30], Interacoustics [31], а также в ряде публикаций [32, 33]. Суть гипотезы, предложенной в 1969 г. B. McCabe и J. Ryu [34] заключается в следующем: в течение первых суток после ООВ клетки мозжечка через нисходящие ингибирующие связи полностью «выключают» нейроны СВЯ как на пораженной, так и на здоровой стороне для ребалансировки асимметричной спонтанной активности этих структур. Однако, это предположение не соответствует действительности, что необходимо учитывать при планировании программы вестибулярной реабилитации больных.

Восстановление динамического контроля равновесия

Как уже было упомянуто выше, неустойчивость вследствие нарушения динамического контроля над равновесием требует более длительного периода для восстановления, по сравнению с дисфункций статического контроля, и в то же время никогда не компенсируются полностью. Необходимо отметить, что репаративные процессы в двух подсистемах контроля равновесия протекают во многом независимо друг от друга, что свидетельствует о наличии принципиально иных нейропластических механизмов, ответственных за нивелирование динамических нарушений [35].

Нейроногенез с последующим синаптическим ремоделированием. В 2009 г. S. Dutheil и соавт. представили результаты исследования особенностей восстановления равновесия на модели экспериментальной односторонней вестибулярной невротомии у кошек [36]. Авторы установили, что в течение первых 3 дней после острой травмы в СВЯ инициируется процесс активного нейроногенеза с последующей дифференцировкой клеток в течение 1—3 мес. При этом в случае внешнего подавления процесса с помощью антимитотического препарата (цитозин β-D-арабинофуранозида) происходило не только ингибирование нейроногенеза, но и резкое замедление восстановления динамического контроля равновесия, что свидетельствовало о критической важности вновь образованных нейронов и их связей для компенсации вестибулярных нарушений. Следует отметить, что в ряде других исследований, например, посвященных экспериментальной лабиринтэктомии или обратимой блокаде вестибулярного нерва, авторы не увидели сходного нейроногенеза [37]. Эти результаты указывают на важность этиологии повреждения системы статодинамического контроля. Проецируя полученные данные на клиническую практику, можно ожидать развитие структурного ремоделирования СВЯ при острых односторонних выраженных поражениях вестибулярного нерва, например, при вестибулярном нейроните.

Сенсорное замещение — важный нейропластический механизм, позволяющий компенсировать динамические нарушения за счет переоценки сенсорных сигналов. В 1997 г. M. Lacour и соавт. изучали особенности восстановления нарушения равновесия у 50 пациентов с болезнью Меньера после хирургического вмешательства — односторонней вестибулярной невротомии [38]. По данным авторов, у 54% больных после лечения сформировалась визуальная стратегия компенсации нарушений вестибулярной функции, т.е. имелось использование преимущественно зрительного контроля для сохранения равновесия, что проявлялось усилением неустойчивости с закрытыми глазами. В то же самое время оставшиеся 46% пациентов стали больше полагаться на систему проприоцепции и гораздо лучше сохраняли баланс в положении с закрытыми глазами. В другой работе было показано, что в ранние сроки после односторонней экспериментальной лабиринтэктомии у приматов происходило усиление влияние проприоцептивных сигналов от рецепторов, расположенных в области шеи, на ипсилатеральную по отношению к больной стороне СВЯ [39]. Такой феномен, вероятно, возникал за счет активации «молчащих» (резервных) до этого момента связей между проприорецепторами, локализованными в области шеи, и вестибулярными ядрами — нейропластический феномен, получивший название «демаскирование».

Поведенческое замещение — принципиально иной механизм компенсации утраченных функций при вестибулопатиях, основанный на сложном перепрограммировании нейрональных центров, участвующих в статодинамическом контроле, с формированием новых стратегий поддержания равновесия. Так, например, к вариантам поведенческого замещения относится формирование корректирующих скрытых саккад при одностороннем выпадении вестибулярной функции, которые позволяют в некоторой степени компенсировать отсутствующий компонент ВОР. Так, H.MacDougall и соавт. предполагают, что афферентным сигналом, служащим инициатором возникновения корректирующих скрытых саккад, является раздражение проприорецепторов в области шеи в самом начале поворота головы [40]. Существуют и другие заместительные стратегии, часть из которых относятся к маладаптивным. Например, некоторые пациенты закрывают глаза или часто мигают при повороте головы в сторону пораженного уха, предотвращая, таким образом, развитие осициллопсии и головокружения. Другие начинают совершать плавные повороты головой вместе с туловищем и тем самым использовать оптокинетический рефлекс при фиксации визуального образа объекта на желтом пятне сетчатки. Возможно также, что у части больных возникает подавление визуальных стимулов на уровне коры затылочных долей головного мозга при движении головой в сторону очага поражения [41].

Нейровизуализационные корреляты компенсации статодинамических расстройств

Появление новых методик прижизненной оценки функциональной активности различных структур головного мозга у пациентов с вестибулярными нарушениями открыло возможности для анализа стадийности и масштабов нейропластических изменений, происходящих в различных церебральных областях, ответственных за поддержание равновесия.

В ходе исследований с использованием 18F-ФДГ-ПЭТ, проведенных среди пациентов с вестибулярным нейронитом на разных сроках заболевания, в первые 3 месяца от момента острого эпизода было выявлено изменение метаболической активности как в корковых, так и в подкорковых образованиях головного мозга: усиление регионального метаболизма глюкозы в заднебоковой зоне таламуса и ретроинсулярной коре на стороне интактного вестибулярного нерва [42]. Применение методики фМРТ покоя у больных с ООВ позволило установить, что изначальное снижение количества функционально активных связей между СВЯ и контралатеральной теменной долей (надкраевой извилиной и клетками в области интрапариетальной борозды — зонами мультисенсорного анализа) в последующем восстанавливалось по мере развития компенсаторных процессов.

В то же самое время при центральных вестибулярных нарушениях (инсульт в вертебрально-базилярной системе с поражением СВЯ) каких-либо значимых изменений метаболической активности (18F-ФДГ-ПЭТ) нейронов в области коры не отмечалось. Вместо этого выявлена активация клеток мозжечка (в зоне червя) и ствола (СВЯ и ножки мозжечка контралатеральные по отношению к очагу поражения). Однако по прошествии 6 мес от момента развития острого нарушения мозгового кровообращения повышенный метаболизм нервных клеток в области мозжечка сменяется гипометаболизмом, в то время как в проекционной зоне зрительного анализатора — затылочной коре — отмечается резкое усиление активности обменных процессов, что является одним из потенциальных признаков текущего нейропластического процесса — сенсорного замещения [43].

Помимо функциональной реорганизации церебральных областей, ответственных за поддержание равновесия, современные нейровизуализационные методы обследования, в первую очередь МР-морфометрия, позволяют зарегистрировать структурные изменения, инициируемые острым вестибулярным синдромом. Так, у пациентов после перенесенного вестибулярного нейронита наблюдается изменение объема серого вещества в области постцентральной извилины лобных долей, верхней височной извилины, островка, нижней теменной дольки, средней височной извилины, гиппокампа и ствола головного мозга на уровне СВЯ [44, 45]. В то же самое время происходит утолщение объема комиссуральных волокон между противоположными СВЯ на уровне моста [44]. К наиболее важным структурным трансформациям относится изменение объема серого вещества в области верхней височной извилины, островка и нижней теменной дольки, поскольку они напрямую коррелируют со степенью функциональных расстройств по данным клинического обследования и результатам опросников [44].

Основные направления амплификации процесса вестибулярной компенсации

Восстановление вестибулярной функции после ее нарушения, бесспорно, должно осуществляться под контролем врача (ЛОР-специалист, невролог) поскольку, во-первых, спонтанное течение восстановительных процессов может привести к выработке маладаптивных стратегий (напр., замедление и ограничение поворотов головы), которые в итоге не только не компенсируют функциональный дефицит, но и станут фундаментом развития аффективных расстройств (дистимии, тревоги, депрессии). Во-вторых, несмотря на то что человеческий организм способен к компенсации утраченных навыков, в настоящее время существуют методики, позволяющие улучшить и/или ускорить этот процесс: вестибулярная реабилитация (ВР) и фармакологическая стимуляция.

ВР целиком и полностью основывается на концепции нейропластичности, поэтому она должна быть активно начата как можно в наиболее ранние сроки после дебюта острой вестибулопатии. В процессе выполнения методик комплекса ВР пациент получает возможность вновь обрести навык координировать сочетанные движения головой и глазами, повысить устойчивость в положении стоя и при ходьбе, а также, что немаловажно, лучше понять собственное заболевание и пути решения тех проблем, которые у него наблюдаются в настоящее время. Во временном континууме ведения больных с нарушением равновесия существует, т.н. окно возможностей — критический период, когда компенсаторно-восстановительные процессы формируются максимально эффективно в ответ на реализацию программы ВР. Секрет оптимального восстановления статодинамической функций как раз и заключается в умении лечащего врача распознать, находится ли пациент в настоящее время в «окне возможностей» или вне его, насколько его нынешнее состояние, исходя из особенностей сенсомоторного и когнитивного профиля, мотивации, позволяет ожидать значимое улучшение качество жизни; не сформировалась ли уже у данного больного маладаптивная заместительная поведенческая стратегия или аффективные расстройства, которые во многом могут снизить эффективность ВР. Так, например, в первые часы-дни после развития ООВ, контроль равновесия осуществляется исключительно за счет невестибулярных стимулов — в головном мозге начинают формироваться заместительная стратегия поведения (возможно, изначально маладаптивная), основанная на зрительных, проприоцептивных и тактильных сенсорных сигналах. Именно в этот момент пациент находится в «окне возможностей» и инициация ВР крайне желательна. В последующем происходят процессы модуляции синаптической активности в пределах СВЯ (недели), а затем и реорганизации всей системы поддержания равновесия тела, включая корковые, подкорковые, стволовые и мозжечковые нейрональные ассоциации (месяцы). При этом необходимо отметить, что потенциал для улучшения статодинамических нарушений с помощью методик ВР существует всегда и в любом возрасте [46]. В идеале ВР должна проводится под контролем специалиста, а еще лучше — в условиях мультидисциплинарной бригады с применением современных аппаратных технологий. Существующие комплексы упражнений для самостоятельного выполнения, например, Cawthorne-Cooksey или их модификации, безусловно также эффективны, однако не настолько, по сравнению с лечением в условиях внешнего контроля.

Другим направлением улучшения и/или ускорения процесса компенсации вестибулярного дефицита является фармакологическая стимуляция. Как известно, в осуществлении контроля над равновесием принимают участие различные нейромедиаторы (глутамат, ацетилхолин, ГАМК и пр.) и нейромодуляторы (гистамин, мозговой нейротрофический фактор (BDNF), адреналин, норадареналин). Воздействие на активность этих пептидов с помощью лекарственных средств может оказать значительное влияние на скорость и эффективность компенсаторно-восстановительных процессов при статодинамических нарушениях. Установлено, что развитие ООВ индуцирует выброс гормонов стресса — кортизола, адреналина и норадреналина, которые, в свою очередь, способны модулировать активность глутамат- и ГАМК-эргических синапсов [47]. Несмотря на то что стрессовая реакция важна для инициации синаптической и нейрональной нейропластичности СВЯ, ее чрезмерное или хроническое воздействие может оказать выраженное негативное влияние на развитие компенсаторных процессов за счет возникновения аффективных расстройств [48].

В этом случае пациентам показаны антидепрессанты и нормотимики. Другим важным нейропептидом, регулирующим нейропластические процессы, является BDNF. В ряде исследований было продемонстрировано, что BDNF участвует в дифференцировке нейронов и модулирует активность разных типов клеток в ЦНС, способствует функциональному вызреванию нейронов, образованию новых синапсов, а также арборизации дендритов [49]. Физические упражнения индуцируют повышение образования BDNF в головном мозге, а экзогенное введение данного нейропептида может предотвращать гибель нейронов и снижать их чувствительность к глутаматной эксайтотоксичности [50]. В исследовании S. Dutheil и соавт. доказана значимая роль BDNF в ускорении нейроногенеза в области СВЯ и снижении сроков функционального восстановления после ООВ [51]. В то же самое время, в работах, проведенных на кафедре нервных болезней Военно-медицинской академии, была показана возможность фармакологической стимуляции экспрессии BDNF, что коррелировало с улучшением статодинамической функции больных, предъявляющих жалобы на неустойчивость, согласно опроснику Dizziness Handicap Inventory, а также оказывало позитивное влияние на аффективные расстройства при ряде функциональных и органических заболеваний нервной системы [52, 53].

Особое место в реализации нейропластичности в СВЯ играет гистамин. Связываясь с H3-гетерорецепторами гистамин способен ингибировать высвобождение ГАМК, участвуя в нейроно-глиальном взаимодействии, а также в процессе нейровоспаления [54]. Известно 4 типа метаботропных рецепторов гистамина, связанных с G-белком: два возбуждающих (H1 и H2) и два тормозных (H3 и H4) [55]. Активация постсинаптических рецепторов H1 или H2, расположенных на теле нейронов-мишеней, запускает внутриклеточные молекулярные каскады, связанные с АТФ, аденилилциклазой и цАМФ, повышая клеточную активность и возбудимость [56]. Интересным свойством всех гистаминергических рецепторов является их высокая конститутивная активность, то есть спонтанная активность в отсутствие гистамина. Эта активность играет важную регуляторную роль в головном мозге, дирижируя циклом сна-бодрствования и влияя на когнитивные функции путем модуляции выброса или синтеза гистамина и других нейротрансмиттеров [57]. Гистаминергические препараты, таким образом, способны ускорять развитие компенсаторных процессов при ООВ [58], в то время как антигистаминные лекарственные средства, показанные в остром периоде вестибулопатий для купирования вегетативных расстройств, в последующем должны быть отменены вследствие их негативного влияния на нейропластичность в долгосрочной перспективе [4]. Одним из препаратов, оказывающих доказанное воздействие на гистаминергическую систему, является бетагистин (бетасерк) — частичный агонист гистаминовых H1-рецепторов и антагонист гистаминовых H3-рецепторов. Он показан для терапии различных заболеваний, манифестирующих головокружением вестибулярного характера, а также является эффективным препаратом, ускоряющим развитие вестибулярной компенсации [58]. Бетагистин рекомендуется в качестве основного средства для профилактики приступов вестибулярного головокружения и обострений болезни Меньера как европейскими [59], так и последними клиническими рекомендациями в США [60]. Новой формой выпуска бетагистина является препарат с двухфазным модифицированным высвобождением действующего вещества — бетасерк лонг 48 мг: в начальной фазе происходит быстрое высвобождение активного компонента лекарственного средства для достижения необходимой терапевтической концентрации бетагистина, в последующем наблюдается продолжительное плато, обеспечивающее фазу пролонгированного высвобождения бетагистина. Следует отметить, что бетасерк лонг 48 мг не менее эффективен, чем традиционный бетасерк 24 мг, принимаемый 2 раза в сутки, однако благодаря удобному однократному приему обладает лучшим профилем переносимости и, что самое главное, может значительно повысить приверженность пациентов к лечению, что является особенно важным при длительной терапии статодинамических нарушений.

Заключение

Острый вестибулярный синдром, возникающий вследствие периферических или центральных патологических состояний, запускает каскад компенсаторно-восстановительных процессов, направленных на восстановление утраченных функций и адаптацию к возникшим статодинамическим расстройствам. Продолжительность и эффективность развития саногенетических процессов на нейрональном, синаптическом и в целом церебральном уровнях определяется механизмами нейропластичности (ремоделирования нейроно-глиального комплекса, реорганизация корковых полей, рекрутинг, синаптогенез, нейроногенез, спрутинг), направленными на оптимизацию функционирования нейрональных сетей. Точные знания об особенностях нейропластических изменений, происходящих в тот или иной момент течения заболевания, позволят специалистам таргетно спланировать проводимую терапию острого состояния, а также разработать в последующем программу комплексной вестибулярной реабилитации, основанной на стимуляции адаптивной нейропластичности с применением современных медикаментозных и немедикаментозных средств.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Литература / References:

  1. Neuhauser H, Lempert T. Vertigo: Epidemiologic aspects. Seminars in Neurology. 2009;29(5):473-481.  https://doi.org/10.1055/s-0029-1241043
  2. Brandt T. Vertigo: Its Multicensory Syndromes. London: Springer; 2000.
  3. World Health Organization. Falls. 2016. https://wwww.who.int/mediacentre/factsheets/fs344
  4. Самарцев И.Н. Живолупов С.А. Головокружение. Новейшая интерпретация в неврологии. М.: МЕДпресс-информ; 2019.
  5. Ferre E, Longo R, Fiori M, Haggard P. Vestibular modulation of spatial perception. Front Hum Neurosci. 2013;7:660.  https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00660
  6. Lopez C, Lenngenhager B, Blank O. How vestibular stimulation interacts with illusory hand ownership. Conscious Cogn. 2010;19:33-47.  https://doi.org/10.1016/j.concog.2009.12.003
  7. Lacour M, Helmchen C, Vidal P. Vestibular compensation: the neuro-otologist’s best friend. J Neurol. 2016;263(1):54-64.  https://doi.org/10.1007/s00415-015-7903-4
  8. Живолупов С.А., Самарцев И.Н., Сыроежкин Ф.А. Современная концепция нейропластичности (теоретические аспекты и практическая значимость). Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2013;113(10):102-108. 
  9. Travo C, Gaboyard-Niay S, Chabbert C. Plasticity of Scarpa’s ganglion neurons as a possible basis for functional restoration within vestibular endorgans. Front Neurol. 2012;3:91.  https://doi.org/10.3389/fneur.2012.00091
  10. Manzari L, Burgess A, MacDougall H, Curthoys I. Vestibular function after vestibular neuritis. Int J Audiol. 2013;52:713-718.  https://doi.org/10.3109/14992027.2013.809485
  11. Hennig M. Theoretical models of synaptic short-term plasticity. Front Comput Neurosci. 2013;7:45.  https://doi.org/10.3389/fncom.2013.00045
  12. Lacour M, Bernard-Demanze L. Interactions between vestibular compensation mechanisms and vestibular rehabilitation therapy: ten recommendations for optimal functional recovery. Front Neurol. 2014;5:285-297.  https://doi.org/10.3389/fneur.2014.00285
  13. Paillard T. Plasticity of the postural function to sport and/or motor experience. Neurosci Biobehav Rev. 2017;72:129-152.  https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.11.015
  14. Peterka R. Sensorimotor integration in human postural control. J Neurophys. 2002;88:1097-1118. https://doi.org/10.1093/ptj/pzaa007
  15. Horak F, Kuo A. Postural adaptation for altered environments, tasks and intentions. In: Biomechanics and Neuronal Control of Posture and Movement. New York: Springer; 2000.
  16. Herdman S. Vestibular rehabilitation. 3rd Edition. Philadelphia: F.A. Davis Company; 2007.
  17. MacDougall H, Curthoys I. Plasticity during vestibular compensation: the role of saccades. Front Neurol. 2012;3:21-28.  https://doi.org/10.3389/fneur.2012.00021
  18. Lacour M. Restoration of vestibular function: basic aspects and practical advances for rehabilitation. Curr Med Res Opin. 2010;22:1651-1659. https://doi.org/10.1185/030079906X115694
  19. Curthoys I, Halmagyi G. Vestibular compensation: clinical changes in vestibular function with time after vestibular loss. In: Buttner (ed). Vestibular Dysfunction and its Therapy. Kargel, Basel. 1999.
  20. Ris L, de Waele C, Serafin M, et al. Neuronal activity in the ipsilateral vestibular nucleus following unilateral labyrinthectomy in the alert guinea pig. J Neurophysiol. 1995;74:2087-2099. https://doi.org/10.1152/jn.1995.74.5.2087
  21. Bergquist F, Ludwig M, Dutia M. Role of the commissural inhibitory system in vestibular compensation in the rat. J Physiol. 2008;586(18):4441-4452. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2008.155291
  22. Hamann K, Lannou J. Dynamic characteristics of 478 vestibular nuclear neurons responses to vestibular and 479 optokinetic stimulation during vestibular compensation in 480 the rat. Acta Otolaryngol Suppl. 1987;455:1-19.  https://doi.org/10.3109/00016488809099006
  23. Smith P, Curthoys I. Neuronal activity in the ipsilateral medial vestibular nucleus of the guinea pig following unilateral labyrinthectomy. Brain Res. 1988;444:308-319.  https://doi.org/10.1016/0006-8993(88)90939-0
  24. von Bechterew W. Ergebnisse der Durchschneidung des N. acusticus nebst Erörterung der Bedeutung der semicirculären Kanäle für das Körpergleichgewicht. Pflugers Arch Ges Physiol. 1883;30:312-347. 
  25. Olabi B, Bergquist F, Dutia M. Rebalancing the commissural system: mechanisms of vestibular compensation. J Vest Res. 2009;19:201-207.  https://doi.org/10.3233/VES-2009-0367
  26. Lim R, Callister R, Brichta A. An increase in glycinergic quantal amplitude and frequency during early vestibular compensation in the mouse. J Neurophysiol. 2010;103:16-24.  https://doi.org/10.1152/jn.91223.2008
  27. Darlington C, Smith P. Molecular mechanisms of recovery from vestibular damage in mammals: recent advances. Prog Neurobiol. 2000;62:313-325.  https://doi.org/10.1016/s0301-0082(00)00002-2
  28. Beraneck M, Idoux E, Uno A, et al. Unilateral labyrinthectomy modifies the membrane properties of contralesional vestibular neurons. J Neurophysiol. 2004;92:1668-1684. https://doi.org/10.1152/jn.00158.2004
  29. Vibert N, Babalian A, Serafin M, et al. Plastic changes underlying vestibular compensation in the guinea-pig persist in isolated, in vitro whole brain preparations. Neurosciences. 1999;93:413-432.  https://doi.org/10.1016/s0306-4522(99)00172-4
  30. Vestibular Disorders Association (VEDA: https://vestibular. 404 org/news/10-21-2013/calm-cool-and-compensated
  31. Interacoustics: https://www.interacoustics.com/academy/ 406 faq/bal/cerebellar-shutdown-hypothesis
  32. Brandt T. Vertigo: Its Multisensory Syndromes. 2nd Edition. Springer, NY. 2003.
  33. Tjernstrom F, Fransson P, Kahlon B, et al. Different visual weighting due to fast or slow vestibular deafferentation: before and after schwannoma surgery. Neural Plast. 2019;4826238. https://doi.org/10.1155/2019/4826238
  34. McCabe B, Ryu J. Experiments on vestibular compensation. Laryng. 1969;79:1728-1736. https://doi.org/10.1288/00005537-196910000-00004
  35. Newlands S, Dara S, Kaufman G. Relationship of static and dynamic mechanisms in vestibuloocular reflex compensation. Laryngoscope. 2005;115:191-204.  https://doi.org/10.1097/01.mlg.0000154718.80594.2e
  36. Dutheil S, Brezun J, Leonard J, et al. Neurogenesis and astrogenesis contribution to recovery of vestibular functions in the adult cat following unilateral vestibular neurectomy: cellular and behavioral evidence. Neurosci. 2009;164:1444-1456. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2009.09.048
  37. Dutheil S, Lacour M, Tighilet B. The neurogenetic potential of the vestibular nuclei and the recovery time course are governed by different mechanisms depending on the nature of the vestibular damage. PLoS ONE. 2011;6:e22262. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022262
  38. Lacour M, Barthelemy J, Borel L, et al. Sensory strategies in human postural control before and after unilateral vestibular neurectomy. Exp Brain Res. 1997;115:300-310.  https://doi.org/10.1007/pl00005698
  39. Sadeghi S, Minor L, Cullen K. Multimodal integration after unilateral labyrinthine lesion: single vestibular neuron responses and implications for postural compensation. J Neurophysiol. 2011;105:661-673.  https://doi.org/10.1152/jn.00788.2010
  40. MacDougall H, Curthoys I. Plasticity during vestibular compensation: the role of saccades. Front Neurol. 2012;3:21.  https://doi.org/10.3389/fneur.2012.00021
  41. Deutschlander A, Hofner K, Kalla R, et al. Unilateral vestibular failure suppresses cortical visual motion processing. Brain. 2008;131:1025-1034. https://doi.org/10.1093/brain/awn035.
  42. Becker-Bense S, Dieterich M, Buchholz H, et al. The differential effects of acute right- vs left-sided vestibular failure on brain metabolism. Brain Struct Funct. 2014;219:1355-1367. https://doi.org/10.1007/s00429-013-0573-z
  43. Becker-Bense S, Buchholz H, Best C, et al. Vestibular compensation in acute unilateral medullary infarction: FDG-PET study. Neurology. 2013;80:1103-1109. https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31828868a6
  44. Helmchen C, Klinkenstein J, Machner B, et al. Structural changes in the human brain following vestibular neuritis indicate central vestibular compensation. Ann NY Acad Sci. 2009;1164:104-115.  https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2008.03745.x
  45. zu Eulenburg P, Stoeter P, Dieterich M. Voxel-based morphometry depicts central compensation after vestibular neuritis. Ann Neurol. 2010;68:241-249.  https://doi.org/10.1002/ana.22063
  46. Alrwaily M, Whitney S. Vestibular rehabilitation of older adults with dizziness. Otolaryngol Clin North Am. 2011;44:473-496.  https://doi.org/10.1016/j.otc.2011.01.015
  47. Olabi B, Bergquist F, Dutia M. Rebalancing the commissural system: mechanisms of vestibular compensation. J Vest Res. 2009;19:201-207.  https://doi.org/10.3233/VES-2009-0367
  48. Saman Y, Bamiou D, Gleeson M, Dutia M. Interaction between stress and vestibular compensation: a review. Front Neurology. 2012;3:116.  https://doi.org/10.3389/fneur.2012.00116
  49. Park H, Poo M. Neurotrophin regulation of neural circuit development and function. Nat Rev Neurosci. 2013;14:7-23.  https://doi.org/10.1038/nrc3653
  50. Smith M, Makino S, Kvetnansky R, Post R. Stress and glucocorticoids affect the expression of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 mRNAs in the hippocampus. J Neurosci. 1995;3:1768-1777. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI
  51. Dutheil S, Watabe I, Sadlaoud K, et al. BDNF Signaling Promotes Vestibular Compensation by Increasing Neurogenesis and Remodeling the Expression of Potassium-Chloride Cotransporter KCC2 and GABAA Receptor in the Vestibular Nuclei. J Neurosci. 2016;36(23):6199-6212. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0945-16.2016
  52. Самарцев И.Н., Живолупов С.А., Бутакова Ю.С., Морозова М.В., Барсуков И.Н. Эффективность длительного приема винпоцетина при лечении головокружения и ассоциированных статодинамических нарушений у пациентов с хронической недостаточностью мозгового кровообращения (исследование ЭДЕЛЬВЕЙС). Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2019;11(1):36-47.  https://doi.org/10.14412/2074-2711-2019-1-36-47
  53. Rocha S, Pires J, Esteves M, Baltazar G, Bernardino L. Histamine: a new immunomodulatory player in the neuron-glia crosstalk. Front Cell Neuroscience. 2014;8:120.  https://doi.org/10.3389/fncel.2014.00120
  54. Shahid M, Tripathi T, Sobia F, et al. Histamine, histamine receptors, and their role in immunomodulation: an updated systematic review. Open Immunol J. 2009;2:9.  https://doi.org/10.2174/1874226200902010009
  55. Ковальзон В.М. Роль гистаминергической системы головного мозга в регуляции цикла бодрствование-сон. Физиология человека. 2013;39(6):13-23.  https://doi.org/10.7868/S0131164613060088
  56. Passani M, Lin J, Hancock A, et al. The histamine H3 receptor as a novel therapeutic target for cognitive and sleep disorders. Trends Pharm Sci. 2004;25(12):618.  https://doi.org/10.1016/j.tips.2004.10.003
  57. Tighilet B, Mourre C, Trottier S, Lacour M. Histaminergic ligands improve vestibular compensation in the cat: behavioural, neurochemical and molecular evidence. Eur J Pharmacol. 2007;568:149-163.  https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2007.04.052
  58. Lacour M. Betahistine treatment in managing vertigo and improving vestibular compensation: clarification. J Vestib Res. 2013;23(3):139‐151.  https://doi.org/10.3233/VES-130496
  59. Magnan J, Özgirgin O, Trabalzini F, et al. European Position Statement on Diagnosis, and Treatment of Meniere’s Disease. J Int Adv Otol. 2018;14(2):317-321.  https://doi.org/10.5152/iao.2018.140818
  60. Basura G, Adams M, Monfared A, et al. Clinical Practice Guideline: Ménière’s Disease Executive Summary. Otolaryngol Head Neck Surg. 2020;162(4):415-434.  https://doi.org/10.1177/0194599820909439

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.