Влияние гемодинамически незначимых стенозов внутренних сонных артерий на результаты когнитивного тренинга и электроэнцефалографические показатели пациентов, перенесших коронарное шунтирование

Влияние атеросклеротического поражения каротидных артерий (КА) на успешность процедур, направленных на восстановление когнитивных функций у пациентов с сердечно-сосудистой патологией, изучено недостаточно. Целью работы является оценка эффектов когнитивной реабилитации после коронарного шунтирования (КШ) с помощью электроэнцефалографических (ЭЭГ) показателей у пациентов в зависимости от наличия гемодинамически незначимых стенозов внутренних сонных артерий (ВСА).

Материал и методы. В когортном проспективном исследовании приняли участие 85 пациентов (16 женщин, 69 мужчин), в возрасте от 45 до 75 лет, поступившие на плановое КШ. Всем пациентам проведено клинико-инструментальное, неврологическое, расширенное нейропсихологическое и ЭЭГ-обследование.

Результаты. После проведения многозадачного тренинга у пациентов со стенозами КА были выше показатели спектральной мощности биопотенциалов высокочастотных бета1 и бета 2 ритмов (13-30 Гц), тогда как спектральная мощность альфа1- ритма (8-10 Гц) у этой группы была ниже по сравнению с пациентами без стенозов. В случае успешной когнитивной реабилитации (при отсутствии послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД)) на 11-12-е сутки после КШ по сравнению с группой с ПОКД пациенты без стенозов имели более высокие показатели суммарной мощности биопотенциалов альфа1- ритма и более низкие — бета-ритмов, чем пациенты со стенозами ВСА.

Заключение. Отсутствие стеноза в каротидном бассейне в случае успешного прохождения многозадачного тренинга способствовало оптимизации мозговой активности с увеличением мощности биопотенциалов альфа-ритма. Тогда как пациенты с наличием стенозов КА как в случае успеха многозадачного тренинга в раннем послеоперационном периоде КШ, так и при его отсутствии характеризовались увеличением бета-активности. Данное исследование может являться обоснованием для разработки персонифицированных программ когнитивной реабилитации у пациентов с со стенозами ВСА.

1. Khan AA, Patel J, Desikan S, Chrencik M, Martinez-Delcid J, Caraballo B, et al. Asymptomatic carotid artery stenosis is associated with cerebral hypoperfusion. J Vasc Surg. 2021;73(5):1611– 1621.e2. doi: 10.1016/j.jvs.2020.10.063

2. Viticchi G, Falsetti L, Potente E, Bartolini M, Silvestrini M. Impact of carotid stenosis on cerebral hemodynamic failure and cognitive impairment progression: a narrative review. Annals of Translational Medicin. 2021;9(14):1–10. https://doi.org/10.21037/atm-20-7226

3. Geiger MA, Flumignan RLG, Sobreira ML, Avelar WM, Fingerhut C, Stein S, Guillaumon AT. Carotid Plaque Composition and the Importance of Non-Invasive in Imaging Stroke Prevention. Front Cardiovasc Med. 2022;9:885483. doi: 10.3389/fcvm.2022.885483

4. Федорина М.А., Давыдкин И.Л., Германова О.А. Атеросклероз сонных артерий: клиническое значение (обзор литературы). Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и Здоровье. 2023;13(3):41–46. https://doi.org/10.20340/vmi-rvz.2023.3.CLIN.2

5. Norling AM, Marshall RS, Pavol MA, Howard G, Howard V, Liebeskind D, et al. Is Hemispheric Hypoperfusion a Treatable Cause of Cognitive Impairment? Curr Cardiol Rep. 2019;21(1):4. doi: 10.1007/s11886-019-1089-9

6. Белов Ю.В., Медведева Л.А., Катунина Е.А., Загорулько О.И., Дракина О.В., Ойстрах А.С. Неврологический статус у пациентов в первые сутки после сердечно-сосудистых операций. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(12):5–12 https://doi.org/10.17116/hirurgia20191215

7. Matsumoto T, Hoshi H, Hirata Y, Ichikawa S, Fukasawa K, Gonda T, et al. The association between carotid blood fl ow and resting-state brain activity in patients with cerebrovascular diseases. Sci Rep. 2021;11(1):15225. doi: 10.1038/s41598-021-94717-0

8. Малева О.В., Соснина А.С., Учасова Е.Г., Иванов С.В., Трубникова О.А., Барбараш О.Л. Факторы развития ранних послеоперационных когнитивных нарушений у пациентов после коронарного шунтирования и каротидной эндартерэктомии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022;21(5):3166. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3166

9. Разумникова О.М., Тарасова И.В., Трубникова О.А., Барбараш О.Л. Изменения в структуре когнитивных функций и тревожности у кардиохирургических пациентов в зависимости от выраженности стенозов сонных артерий. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2022;11(1):36–48. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2022-11-1-36-48

10. Lineback CM, Stamm B, Sorond F, Caprio FZ. Carotid disease, cognition, and aging: time to redefi ne asymptomatic disease? Geroscience. 2023;45(2):719–725. doi: 10.1007/s11357-022-00688-z

11. Hess NR, Killic A, Serna-Gallegos DR, Navid F, Wang Y, Thoma F, Sultan I. Eff ect of untreated carotid artery stenosis at the time of isolated coronary artery bypass grafting. JTCVS Open. 2021;7:182–190. doi: 10.1016/j.xjon.2021.07.001

12. Сырова И.Д., Коваленко А.В., Трубникова О.А., Малева О.В., Чернобай А.Г., Ложкин И.С., Барбараш О.Л. Цереброваскулярные осложнения у пациентов с гемодинамически незначимыми стенозами сонных артерий в госпитальном периоде коронарного шунтирования с использованием искусственного кровообращения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022;122(8):73-79. https://doi.org/10.17116/jnevro202212208173

13. Relander K, Hietanen M, Rämö J, Vento A, Tikkala I, Roine RO, et al. Diff erential Cognitive Functioning and Benefi t From Surgery in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting and Carotid Endarterectomy. Front Neurol. 2022;13:824486. doi: 10.3389/fneur.2022.824486

14. He J, Duan R, Qiu P, Zhang H, Zhang M, Liu M, et al. The risk factors of postoperative cognitive dysfunction in patients undergoing carotid endarterectomy: an updated meta-analysis. J Cardiothorac Surg. 2023;18(1):309. doi: 10.1186/s13019-023-02428-6

15. Lee B, Kim KS, Shim JK, Kim HB, Jun B, Kwak YL. Increased Carotid Intima-Media Thickness was not Associated With Cognitive Dysfunction After Off -Pump Coronary Surgery in Older Adult Patients Without Carotid Stenosis. Semin Thorac Cardiovasc Surg. 2022;34(1):112–121. doi: 10.1053/j.semtcvs.2021.03.004

16. Butz M, Gerriets T, Sammer G, El-Shazly J, Tschernatsch M, Schramm P, et al. The impact of postoperative cognitive training on health-related quality of life and cognitive failures in daily living after heart valve surgery: A randomized clinical trial. Brain Behav. 2023;13(3):e2915. doi: 10.1002/brb3.2915

17. Боголепова А.Н. Послеоперационная когнитивная дисфункция. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022;122(8):7-11. https://doi.org/10.17116/jnevro20221220817

18. Неймарк М.И., Шмелев В.В., Рахмонов А.А., Титова З.А. Этиология и патогенез послеоперационной когнитивной дисфункции (обзор). Общая реаниматология. 2023;19(1):60– 71. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2023-1-2202

19. Рублев В.Ю., Гельцер Б.И., Сергеев Е.А., Котельников В.Н., Карпов Р.С. Коморбидность ишемической болезни сердца и ее значение в прогнозировании результатов аортокоронарного шунтирования. Бюллетень сибирской медицины. 2022;21(1):152–161.https://doi.org/10.20538/1682-0363-2022-1-152-161

20. Pillai L. Asymptomatic carotid atherosclerosis stenosis, infl ammation, and cognitive impairment. J Vasc Surg. 2022;75(5):1651. doi: 10.1016/j.jvs.2021.11.078

21. Dan B. Neuroscience underlying rehabilitation: what is neuroplasticity? Dev Med Child Neurol. 2019;61(11):1240. doi: 10.1111/dmcn.14341

22. Johnson BP, Cohen LG. Applied strategies of neuroplasticity. Handb Clin Neurol. 2023;196:599–609. doi: 10.1016/B978-0-323-98817-9.00011-9

23. Salihu AT, Hill KD, Jaberzadeh S. Eff ect of cognitive task complexity on dual task postural stability: a systematic review and meta-analysis. Exp Brain Res. 2022 Mar;240(3):703–731. doi: 10.1007/s00221-021-06299-y

24. Трубникова О.А., Тарасова И.В., Кухарева И.Н., Темникова Т.Б., Соснина А.С., Сырова И.Д. и др. Эффективность компьютеризированных когнитивных тренингов методом двойных задач в профилактике послеоперационных когнитивных дисфункций при коронарном шунтировании. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022;21(8):3320. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2022-3320

25. Greaves D, Psaltis PJ, Lampit A, Davis DHJ, Smith AE, Bourke A, et al. Computerised cognitive training to improve cognition including delirium following coronary artery bypass grafting surgery: protocol for a blinded randomised controlled trial. BMJ Open. 2020;10(2):e034551. doi: 10.1136/bmjo-pen-2019-034551

26. Butz M, Gerriets T, Sammer G, El-Shazly J, Tschernatsch M, Huttner HB, et al. Eff ects of postoperative cognitive trainingon neurocognitive decline after heart surgery: a randomized clinical trial. Eur J Cardiothorac Surg. 2022;62(5):ezac251. doi: 10.1093/ejcts/ezac251. PMID: 35415742.

27. Rollnik JD. Clinical neurophysiology of neurologic rehabilitation. Handb Clin Neurol. 2019;161:187–194. doi: 10.1016/B978-0-444-64142-7.00048-5

28. Тарасова И.В., Разумникова О.А., Трубникова О.А., Мезенцев Ю.А., Куприянова Д.С., Барбараш О.Л. Нейрофизиологические корреляты послеоперационных когнитивных расстройств. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(2):18-23.https://doi.org/10.17116/jnevro202112102118

29. Tarasova I, Trubnikova O, Kupriyanova DS, Maleva O, Syrova I, Kukhareva I, et al. Cognitive functions and patterns of brain activity in patients after simultaneous coronary and carotid artery revascularization. Front Hum Neurosci. 2023;17:996359. doi: 10.3389/fnhum.2023.996359

30. Chu Z, Cheng L, Tong Q. Carotid artery calcifi cation score and its association with cognitive impairment. Clin Interv Aging. 2019;14:167–177. doi: 10.2147/CIA.S192586

31. Lattanzi S, Carbonari L, Pagliariccio G, Bartolini M, Cagnetti C, Viticchi G, et al. Neurocognitive functioning and cerebrovascular reactivity after carotid endarterectomy. Neurology. 2018;90(4):e307-e315. doi: 10.1212/WNL.0000000000004862

32. Piegza M, Więckiewicz G, Wierzba D, Piegza J. Cognitive Functions in Patients after Carotid Artery Revascularization-A Narrative Review. Brain Sci. 2021;11(10):1307. doi: 10.3390/brain-sci11101307

33. Razumnikova OM, Mezentsev YuA, Pavlov PS, Tarasova IV, Trubnikova OA. Diff erentiation of cognitive status in patients with coronary artery disease using EEG clusterization by discrete optimization with a minimax criterion. Opera Med Physiol. 2021;8(3): 42–51. doi: 10.24412/2500-2295-2021-3-42-51

34. Gongora M, Bittencourt J, Teixeira S, Basile LF, Pompeu F, Droguett EL, et al. Low-frequency rTMS over the Parietofrontal network during a sensorimotor task: The role of absolute beta power in the sensorimotor integration. Neurosci Lett. 2016;611:1–5. doi: 10.1016/j.neulet.2015.11.025

35. Palacios-García I, Silva J, Villena-González M, Campos-Arteaga G, Artigas-Vergara C, Luarte N, et al. Increase in Beta Power Refl ects Attentional Top-Down Modulation After Psychosocial Stress Induction. Front Hum Neurosci. 2021;15:630813. doi: 10.3389/fnhum.2021.630813

36. Schmidt-Kassow M, White TN, Abel C, Kaiser J. Pre-stimulus beta power varies as a function of auditory-motor synchronization and temporal predictability. Front Neurosci. 2023;17:1128197. doi: 10.3389/fnins.2023.1128197

37. Gangemi A, De Luca R, Fabio RA, Lauria P, Rifi ci C, Pollicino P, et al. Eff ects of Virtual Reality Cognitive Training on Neuroplasticity: A Quasi-Randomized Clinical Trial in Patients with Stroke. Biomedicines. 2023;11(12):3225. doi: 10.3390/biomedicines11123225

38. Wang Y, Xu X, Wang R. Intrinsic sodium currents and excitatory synaptic transmission infl uence spontaneous fi ring in up and down activities. Neural Netw. 2018;98:42–50. doi: 10.1016/j.neunet.2017.10.008