Morphofunctional basis of stuttering and the use of transcranial magnetic stimulation as a therapeutic approach

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Заикание — это непроизвольное нарушение беглости речи, общая распространённость которого составляет 0,72–1% взрослого населения [1]. Обычно оно представлено нарушениями речевой беглости в сочетании со вторичным поведением (напряжение лица, когнитивные и эмоциональные особенности, включая речь и социальную тревожность). Наиболее часто заикание возникает в детстве в возрасте от двух до пяти лет (с большей представленностью у лиц мужского пола), поражает около 5% детей и может спонтанно регрессировать, но сохраняется примерно у 1% взрослых с различной степенью тяжести [2]. Причины возникновения заикания точно не установлены, но известно, что оно имеет многофакторную этиологию [3].

Лечение заикания — сложный и противоречивый процесс. Несмотря на тысячелетнее существование приёмов логопедии, ни один из имеющихся к настоящему времени подходов к коррекции заикания не имеет 100% результата [1]. При невозможности достижения ремиссии персистирующее заикание представляет собой хроническое коммуникативное расстройство, негативно влияющее на психическое здоровье, общее качество жизни, трудовую жизнь, включая возможности трудоустройства и производительность труда, и финансовое положение [2].

Вмешательства при заикании исторически основываются на поведенческих модификациях речевых моделей (например, с помощью логопеда), которые полезны для восстановления беглости речи. Однако наблюдается большая вариабельность результатов вмешательства, и в настоящее время не существует окончательных доказательств решения проблемы заикания, особенно в случае его сохранения во взрослом возрасте [4].

Таким образом, несмотря на социально-экономические последствия заикания, его относительно высокую частоту в популяции, имеющиеся подходы к лечению не обладают высокой эффективностью, что требует дальнейшего изучения нейробиологических маркёров этого состояния и разработки новых подходов к лечению.

В последние несколько 10-летий заикание всё чаще рассматривают как функциональное нарушение, влияющее на правильное программирование сложных двигательных последовательностей, таких как речь [5]. Понимание нейрофизиологических основ заикания значительно улучшилось благодаря нейровизуализации и новым методам исследования, позволяющим изучать функционирование нервной ткани, в том числе таким, как неинвазивная стимуляция мозга (NIBS — non-invasive brain stimulation).

НЕЙРОБИОЛОГИЯ ЗАИКАНИЯ

До сих пор остаются вопросы о точных причинах заикания. Сегодня заикание считается многофакторным и сложным двигательным расстройством [4, 5].

Аномальная корковая активация

Использование методов нейровизуализации — функциональной магнитно-резонансной томографии, диффузионно-тензорной визуализации, электроэнцефалографии и магнитоэнцефалографии — позволило значительно продвинуться в понимании нейробиологических маркёров заикания.

Благодаря целому ряду исследований стало очевидно, что заикание характеризуется чрезмерной активацией речевых/моторных областей правого полушария [6]. Кроме того, постоянная чрезмерная активация дополнительной моторной области (supplementary motor area, SMA) является ещё одним возможным нейронным маркёром заикания [6]. Были также продемонстрированы недостаточная активация слуховой коры и повышенная активность в системе мозжечка, сниженная активация областей, связанных с речью, вблизи левых нижних лобных извилин [7]. Последняя характеризуется нарушением функциональной связи с задними ассоциативными областями мозга, особенно в левом полушарии, во время речевых задач [7].

Нарушение беглости речи в момент исследования не является необходимым условием для получения отличий нейрональных систем заикающихся от таковых у бегло говорящих: различия были обнаружены в ситуациях без выполнения речевых задач, например, во время отдыха [8].

В дополнение к этим хорошо продемонстрированным характеристикам нейронные различия при заикании могут присутствовать на уровне отдельных нейросетей: например, при заикании нарушается аудиомоторная интеграция [9], также нарушено связанное с речью моторное планирование и продукция речи.

Вовлечение базальных ганглиев

Продемонстрировано аномальное функционирование базальных ганглиев при заикании [10]. Наличие дисфункции базальных ганглиев объединяет заикание с другими двигательными нарушениями, такими как болезнь Паркинсона, синдром Туретта и дистония [11, 12]. При этом остаётся неясным, являются ли эти закономерности нейронных аномалий предпосылкой появления и поддержания заикания, или некоторые из них представляют собой лишь результат длительного заикания, связанного с попытками мозга преодолеть двигательные/речевые нарушения [13].

Корковой мишенью базальных ганглиев является дополнительная моторная область (SMA), участвующая в волевом двигательном управлении. Фактически кортико-стриато-таламо-кортикальные сети участвуют в обучении и поддержании двигательных последовательностей и процедурных навыков [11]. Однако базальные ганглии также отправляют волокна в другие области мозга, такие как передняя поясная извилина, представляющая собой возможное связующее звено между лимбической и сенсомоторной системами, что также играет роль при заикании [3]. Заикание связано с более высокой активностью в правом хвостатом ядре, а также с более низкой активацией в SMA во время речевых задач [14]. Показано, что тяжесть заикания коррелирует с активностью базальных ганглиев до лечения, стимулирующего беглость речи, а после лечения корреляция нивелируется [15]. Существуют нарушения связности височных областей со скорлупой при заикании, а также скорлупы с таламусом и от таламуса с височными и дополнительными двигательными областями, а также между ними [11]. Также подчёркивается наличие большего объёма серого вещества в левой скорлупе при заикании и меньшего объёма серого вещества в левой лобной и височной областях. В целом эти данные показывают, что дисфункция базальных ганглиев при заикании связана с изменённой активностью и уменьшенным/различным количеством серого вещества в различных областях мозга, особенно в речевых моторных областях [13]. Кортико-базально-таламо-кортикальные петли могут быть тесно связаны с дефектной кортикальной/интракортикальной моторной модуляцией при заикании [5]. Также известно, что базальные ганглии являются частью нейронных сетей, которые активно участвуют в двигательных задачах, требующих внутреннего контроля времени [5]. Заикающиеся дети имеют ослабленную связь в этих нейронных сетях [9]. Хоровая речь и использование метронома при речи помогают её беглости [14]. Заикающиеся демонстрируют более низкую активность базальных ганглиев до тренировки с метрономами, что обратно связано с тяжестью заикания, но эти закономерности исчезают после практики. Пение в хоре было менее эффективным, чем использование метрономов в речи, для нормализации нейронной активности при заикании [16]. Кроме того, выявлена повышенная, вероятно компенсаторно, активность мозжечка. Об этом также свидетельствует повышенная/аномальная функциональная связность мозжечка с лобной корой при заикании [14].

Таким образом, заикание следует рассматривать как нарушение синхронизации волевых (преимущественно речевых) двигательных актов с субоптимальной функциональной связностью двигательных нейронных сетей (преимущественно в левом полушарии), лишь косвенно затрагивающих речедвигательные области.

В анализе исследований, основанных на органических топических повреждениях головного мозга, вызывающих заикание, показано, что поражения, приводящие к приобретённому нейрогенному заиканию, связаны с общей сетью головного мозга, сосредоточенной в левой скорлупе, клауструме и переходной зоне миндалины. Связь поражений этой сети с тяжестью симптомов при заикании предполагает общую нейроанатомию для разных этиологических вариантов заикания [17].

Дефицит белого вещества и изменённая работа проводящих трактов

Установлено снижение объёма белого вещества в левой покрышке при заикании, что соответствует моторному представительству языка и гортани [4]. Также сообщается о более низких уровнях белого вещества в премоторных/моторных областях билатерально, а также в нижних лобных областях [18]. Согласно отдельным авторам, более низкая нейрональная активность в этих сенсомоторных областях компенсировалась наличием более высокой активности в системе подкорковых базальных ганглиев. Аналогично продемонстрировано снижение мозгового кровотока при заикании (в покое, как у детей, так и у взрослых) в нижнелобных отделах (обратно пропорционально тяжести заикания) и билатерально в верхней лобной извилине [19]. Однако было установлено, что аномалии белого вещества при заикании затрагивают более широкий спектр структур головного мозга, таких как мозолистое тело, левый верхний продольный пучок, лучистая корона, левая угловая извилина, дугообразный пучок, таламокортикальные цепи, височно-лобные цепи и кортикоспинальный тракт [9]. При этом роль большинства этих нарушений при заикании требует дальнейшего изучения, чтобы понять их реальную связь с нарушением.

Показана более слабая связность белого вещества в левом кортикобульбарном и кортикоспинальном путях вблизи вентральной премоторной коры и заднего мозолистого тела, а также в дугообразном пучке и левой угловой извилине, при этом белое вещество в двигательных путях правого полушария может компенсировать этот дефицит [20]. Также продемонстрировано, что части дугообразных пучков при заикании имеют аномалии билатерально, а связи в левом височно-стриарном тракте (соединяющем лобную и височную кору), имеющиеся при заикании, не присутствовали у бегло говорящих [21].

В исследованиях выявлено, что стимуляция левого лобного косого пути может вызвать заикание у бегло говорящих людей, также подчёркнута отрицательная корреляция между беглостью речи и средней диффузией, измеренной в субрегионах левого лобного косого тракта [22]. Лобный косой тракт состоит из нервных волокон, которые соединяют нижние лобные области с дополнительными двигательными областями (SMA), и считается, что он играет роль в двигательных аспектах речи [23]. Поражения этого тракта связаны с дефицитом инициации речи, в отличие от поражений лобно-стриарных волокон, которые в основном связаны с другими трудностями начала движения [23]. Кроме того, установлено, что вовлекаются определённые области левого полушария, такие как слуховые области, сенсомоторные области и волокна, соединяющие области речевого программирования с сенсомоторными представительствами.

Сообщалось о расширенной функциональной связи между правыми базальными ганглиями и двусторонними височными слуховыми областями при заикании [24]. Однако остаётся неясным, являются ли зарегистрированные отклонения основной причиной заикания или же они остаются следствием, например, попыток преодоления нарушений беглости речи. В этом случае могут помочь исследования заикания на детях. Сообщалось, что для взрослых и детей с заиканием характерен дефицит белого вещества в левом верхнем продольном пучке, а также между левой лобной и премоторной областями [25]. Продемонстрировано отсутствие (вероятно, компенсаторной) нейронной активности в речевых областях правого полушария (и отсутствие аберрантной полушарной асимметрии) у детей с заиканием [25]. Верхний продольный пучок передаёт информацию к двигательным структурам и левым нижним лобным областям. Таким образом, трудности с правильной передачей информации о планировании движений из левых нижних лобных областей в моторную кору могут иметь более важную роль в развитии заикания, чем асимметрия полушарий, которая, скорее всего, связана с компенсаторными механизмами [24].

При заикании у взрослых трудно выделить причинно-следственные нейронные механизмы и компенсаторные закономерности, а также долгосрочные нейронные последствия заикания. Например, заикание связано со снижением функциональной связности в сенсомоторных речевых и языковых областях.

Таким образом, в патогенезе заикания играет роль дисфункциональная активность корково-базально-таламо-кортикальных сетей, а также дефектные паттерны связности, особенно в сенсомоторных сетях. Как следствие, прямое воздействие на недостаточно функциональные участки мозга у людей с заиканием поможет им лучше контролировать свою речь. Кроме того, такое воздействие может повысить эффективность традиционных методов лечения и сделать результаты более устойчивыми.

ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ЗАИКАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ

До недавнего времени исследования с использованием транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) при заикании были редкостью. Это удивительно, учитывая взаимосвязь между функционированием речедвигательной системы и заиканием, а также широкое распространение ТМС при двигательных нарушениях, таких как болезнь Паркинсона, синдром Туретта и дистония. Использование неинвазивных нейрофизиологических инструментов оценки (например, ТМС) даёт интересную возможность пролить дополнительный свет на патофизиологию заикания, уделяя особое внимание функционированию двигательной системы, балансу возбуждения и торможения как в речевом, так и в неречевом контекстах.

ТМС — относительно новый нейрофизиологический метод, в котором для достижения эффекта используется электромагнитная индукция. Ток большой силы и высокой частоты генерирует магнитное поле, достаточное для стимуляции нервной ткани (в основном корковой поверхности мозга) путём индукции электрического поля. Индуцированное электрическое поле может привести к возникновению потенциалов действия или, если стимуляция слабая, к изменениям потенциалов покоя (ТМС не способна различать возбуждающие и тормозные нейроны в стимулируемой нервной ткани) [26].

В настоящее время ТМС активно используют для исследования нейрофизиологических процессов [26]. В этом контексте различные протоколы ТМС позволяют в режиме реального времени оценивать активность кортикоспинальных и кортикобульбарных путей, внутрикорковых двигательных сетей, а также периферическую и центральную модуляцию двигательных сигналов [27].

N.E. Neef и соавт. (2011) исследовали премоторное влияние на двигательную активность при заикании, при котором сеть речевого и моторного контроля может быть аномально смещена в правое полушарие [28]. Заикающиеся и бегло говорящие люди получали модулирующую подпороговую ритмическую TMС (1 Гц в течение 20 мин) над левой или правой премоторной корой. До и после сеанса стимуляции все участники выполняли двигательное задание, в котором постукивания указательными пальцами обеих рук синхронизировались с изохронными последовательностями акустических сигналов. Они продемонстрировали, что у бегло говорящих на двигательную задачу больше влияла репетитивная ТМС (рТМС) в левой премоторной коре, а на производительность заикающихся больше влияла рТМС в правой премоторной коре. Это говорит о том, что при заикании есть функциональные изменения в двигательной сети, связанной с контролем синхронизированных движений (в данном случае не связанных строго с речью), что, вероятно, ассоциировано с нарушением работы двигательных цепей левого полушария, возможно, компенсируемой правым полушарием.

N.E. Neef и соавт. (2011) были первой группой исследователей, которые изучили возбудимость кортикобульбарных путей при заикании, а также функционирование внутрикорковых сетей в представительствах первичной моторной коры языка [28]. Они оценили ряд показателей, включая вызванный моторный ответ (ВМО), кривую ввода–вывода восстановления ВМО (стимуляция на 90%, 100%, 110%, 120%, 130%, 140% ВМО в двух условиях: низкая и высокая преактивация языка), внутрикорковое торможение (межстимульный интервал 2 и 3 мс) и фасилитацию (межстимульный интервал 10 и 15 мс), преимущественно при отсутствии одновременной двигательно-речевой задачи. Учёные заметили, что заикающиеся имели более крутую кривую восстановления, чем бегло говорящие (особенно во время мышечной предварительной активации), а также отсроченную/более низкую тормозную активность, преимущественно очевидную в правом полушарии (значимые различия наблюдались при межстимульном интервале 2 мс, но не 3 мс). Внутрикорковая фасилитация была снижена при заикании с обеих сторон, особенно при межстимульном интервале 10 мс. ЭМГ до ТМС не выявила различий. Эти результаты показали, что моторные внутрикорковые сети речевых мышц изменены при заикании, в противоположность неречевым внутрикорковым двигательным сетям.

N.E. Neef и соавт. (2015) исследовали возбудимость первичной моторной коры, участвующей в речи, определив временной ход её возбудимости (т. е. стимуляции во время произнесения слов и предложений и записи с языка), связанной с речью, как в левом, так и в правом полушарии [29]. У свободно говорящих наблюдалось повышение моторной возбудимости в левом полушарии (не выраженное в правой моторной коре) во время переходных фаз к последующим артикуляционным конфигурациям. Напротив, при заикании не наблюдалось повышения возбудимости в левом полушарии, величина возбудимости обратно коррелировала с тяжестью заикания. Это уравновешивалось наличием повышенной возбудимости левой первичной моторной коры при заикании во время фазы, непосредственно предшествующей речи, что, вероятно, отражает отличия подготовительного нейронного поведения по сравнению с бегло говорящими. Более высокие ВМО в группе заикания также наблюдались с обеих сторон, тогда как ЭМГ до ТМС не имела различий. Эти результаты убедительно свидетельствуют о существовании у заикающихся дефицита контроля речевых моторных планов, вероятно, в левой первичной речевой моторной коре. Полученные данные свидетельствуют о наличии повышенной возбудимости моторной коры в представительстве языка в левом полушарии по отношению к правому у нормально говорящих, в то время как при заикании выявлялось преимущественно обратное.

Согласно P. Busan и соавт. (2021), имеющиеся данные по нейробиологии заикания можно резюмировать следующим образом:

1. гипоактивация речи и двигательных структур левого полушария;
2. гиперактивация гомологичных областей правого полушария;
3. нарушение/аномальная структура коры больших полушарий и белого вещества, что приводит к нарушениям нейрональной связности;
4. изменённая нейрональная активность в кортико-базально-таламо-кортикальных цепях;
5. изменённые сенсомоторные нейрональные взаимодействия, которые могут привести к изменениям функциональных связей между отделами мозга [4].

Несмотря на сложность механизмов, предлагаемых для объяснения заикания, исследователи сходятся во мнении по двум аспектам: нарушения левого полушария и кортико-стриато-таламо-кортикальной системы, вероятно, причинно связаны с заиканием, тогда как чрезмерная активность правого полушария рассматривается как компенсаторная реакция на речевые нарушения.

Эти данные представляют интерес для определения мишеней терапевтического воздействия: нижняя лобная кора, моторная кора (например, дополнительная моторная область — SMA) и височно-теменная кора, вероятно, входят в состав изменённых нейронных цепей, связанных с заиканием [30, 31].

Лучшее понимание нейрофизиологии заикания должно привести к появлению новых таргетных методов лечения, особенно при рассмотрении тяжёлых случаев стойкого заикания. При недостаточной эффективности поведенческой и/или фармакологической терапии перспективным подходом является применение неинвазивной стимуляции мозга (NIBS) для коррекции аберрантной возбудимости корковых сетей. В частности, может использоваться потенциал рТМС, включая протоколы theta-burst. Предполагается, что модуляция моторных и премоторных областей, а также нижних лобных отделов, особенно левого полушария, является ключевым фактором улучшения при стойком заикании.

Указанные области рассматриваются как потенциальные мишени неинвазивных вмешательств, направленных на восстановление нарушенного функционирования нейронных сетей при заикании и, как следствие, на улучшение беглости речи. В этом контексте NIBS представляет собой перспективный терапевтический подход.

ПРИМЕНЕНИЕ РЕПЕТИТИВНОЙ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ СТИМУЛЯЦИИ В КАЧЕСТВЕ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ ЗАИКАНИИ

Современные возможности NIBS (в частности, ТМС) позволяют избирательно влиять на отдельные функциональные системы, вовлечённые в патогенез заикания, и тем самым способствовать развитию беглости речи.

NIBS модулирует активность мозговых сетей, изменяя их функционирование [32]. Одной из гипотез механизма действия рТМС на процессы, происходящие в головном мозге, является возникновение длительного ингибирования (long-term depression, LTD) или длительной потенциации (long-term potentiation, LTP), что приводит к изменениям в синаптической пластичности [33]. Это может быть очевидно сразу после сеанса стимуляции, продолжаясь в течение дискретного периода времени после этого [34]. Эффекты стимуляции (например, активация или торможение) зависят от параметров протокола рТМС [33]. Стимуляция может сочетаться с методами реабилитации (например, физиотерапией или поведенческими вмешательствами) с целью повышения нейропластичности и достижения лучших результатов [34].

ТМС вызывает активацию нервной ткани благодаря воздействию магнитного поля, генерируемого специальными индукторами (катушки в форме восьмёрки или Н-образные катушки для стимуляции глубоких отделов коры обеспечивают более фокусированное воздействие на нейронные мишени): преимущественно активируются нейронные структуры, ориентированные перпендикулярно индуцированному магнитному полю. ТМС применяется путём воздействия повторяющихся импульсов в течение определённого периода времени на целевую область мозга: «высокочастотная» стимуляция (>1 Гц) обычно приводит к эффектам, подобным LTP, увеличивая возбудимость стимулируемых сетей; «низкочастотная» стимуляция (< 1 Гц) обычно приводит к эффектам, подобным LTD, снижая возбудимость нейрональных мишеней [38].

Исследования в области NIBS непрерывно расширяют спектр доступных методов стимуляции мозга. Например, в случае стимуляции тета-вспышками (TBS) используются серии импульсов высокочастотной повторяющейся ТМС (рТМС) (например, 50 Гц), повторно предлагаемые в «тета-ритме» (например, каждые 200 мс). Это позволяет сократить общую продолжительность стимуляции, вызывая более быстрые явления, подобные LTP или LTD, в зависимости от характеристик и протоколов стимуляции [35].

Неинвазивная стимуляция мозга обычно характеризуется ограниченным пространственным разрешением на нейронном уровне. Эту проблему можно частично преодолеть, используя передовые методы нейронавигации (основанные на данных магнитно-резонансной томографии), а также применяя более «фокусные» индукторы (койлы) ТМС. Дополнительным преимуществом NIBS является то, что эти методы обычно хорошо переносятся, если соблюдаются правила безопасности с точки зрения принятых протоколов и популяций [36].

Использование NIBS с терапевтической целью при заикании началось совсем недавно. В настоящее время нейромодулирующие вмешательства при заикании в основном направлены на две разные (но связанные между собой) нейронные мишени: нижние лобные области (которые включают зону Брока) и комплекс SMA. Эти корковые области рассматриваются как часть сложных и более широких речевых/моторных сетей, включающих различные структуры, такие как височно-теменная кора, ассоциативные и первичные сенсомоторные области и базальные ганглии. Кроме того, нижние лобные области и комплекс SMA напрямую связаны между собой через аксональные волокна, составляющие отдельные пучки, такие как лобный косой тракт (frontal aslant tract, FAT), которые, как было установлено, играют роль при заикании [37].

1. Le Guilloux (2018) продемонстрировал эффективность рТМС у 43-летнего пациента с «чрезвычайно тяжёлым» заиканием, для которого разговор и чтение вслух были невозможны. Он получал высокочастотную рTMС левой нижней лобной коры (оперкуло-орбикулярной области) в сочетании с логопедической работой по Кампердауну. Использовался следующий протокол TМС: интенсивность — 80% ВМО, частота — 10 Гц, 30 трейнов по 5 с, межтрейновый интервал — 30 с; итого — 1500 импульсов за сеанс. Всего участнику было предложено 10 сеансов (5 дней в неделю) каждые 3 мес (сообщено о трёх циклах). Левая нижняя лобная кора идентифицирована с помощью нейронавигации, а катушка ТМС в форме восьмёрки ориентирована ручкой в направлении спереди назад и медиально-латерально. Авторы сообщают о прогрессивном улучшении беглости речи, что привело к «квазинормальной» речи в конце 3-го цикла стимуляции [38].
2. Tezel-Bayraktaroglu и соавт. (2020), опираясь на доказательства чрезмерной активации гомологичных речевых областей правого полушария при заикании, использовали ингибирующий протокол рТМС: 90% ВМО мышцы руки, частота — 1 Гц; 800 монофазных импульсов за процедуру на различных подрегионах нижней лобной извилины (восемь взрослых мужчин с заиканием). Используя катушку в форме восьмёрки, они стимулировали части pars opercularis (область Бродмана, BA, 44), переднюю и заднюю части треугольной области (BA45; BA44 и BA45 традиционно считаются составляющими области Брока левого полушария), а также участки первичной моторной коры рта (BA4), индивидуализированные с помощью системы нейронавигации. Один сеанс ТМС, стимулирующий определённую целевую область, проводился в разные дни. Катушка обычно удерживалась под углом 45° по касательной к коже головы и с ручкой, направленной назад. Реальная стимуляция сравнивалась с фиктивной стимуляцией. Тяжесть заикания оценивалась до и после сеансов стимуляции (подсчёт процента заикающихся слогов), записи образцов чтения и разговора. В случае стимуляции передней части треугольной доли (BA45) наблюдались противоположные эффекты: при оценке разговорной речи фиксировалось ухудшение нарушений, в то время как при оценке чтения — улучшение заикания [39]. Авторы предположили, что эти две задачи могут быть по-разному представлены в мозге заикающихся людей: «нагрузка» на речевые сети во время «спонтанного» разговора может привести к усилению участия правого полушария, особенно в случае наличия нарушений в левом (что наблюдается при заикании). Как следствие, повышенная активность правого полушария может выполнять компенсаторную функцию, особенно в случае рассмотрения задач, требующих повышенной нагрузки на лингвистические и внутренне управляемые двигательные процессы (например, разговор), что, вероятно, может сопровождаться увеличением вероятности нарушений плавности речи. Таким образом, в этом случае снижение возбудимости коры могло ухудшить заикание. С другой стороны, более простые, более «автоматические» или «повторяющиеся» задачи (такие как чтение) могут привести к уменьшению заикания. Следовательно, более простые задачи могут иметь преимущества при снижении активности специфических фронтальных и префронтальных нейронных цепей правого полушария, связанных с процессами внимания, контроля и двигательного торможения. Это, в свою очередь, может способствовать усилению участия «противоположных» (или гомологичных, в случае нижней фронтальной коры) областей левого полушария. Аналогичным образом выполнение этих задач может требовать вовлечения дополнительных билатеральных сетей (например, лобно-височных) при заикании, что, вероятно, необходимо для более эффективного управления ритмическими или внешними (сенсорными) сигналами, например, при чтении [40].

Таким образом, нейромодуляция нижней лобной коры рассматривается как потенциальный подход к улучшению отдельных аспектов беглости речи при заикании [31].

Лучшее понимание взаимодействия между двигательными/речевыми областями левого и правого полушарий будет полезно для получения дальнейших улучшений в беглости речи и функционировании мозга при заикании.

1. Mejías и J. Prieto (2019) [41] использовали рТМС у взрослого мужчины с заиканием в дополнительной моторной области (supplementary motor area, «комплекс» SMA), 15 сеансов за 3 нед. Протокол: частота — 10 Гц; интенсивность стимуляции — 120% от ВМО, 3000 импульсов, применяемых за сеанс (60 трейнов по 5 с, межтрейновый интервал — 25 с) подавался на «комплекс» SMA с двух сторон в течение 15 последовательных рабочих дней (3 нед). ТМС применялась через катушку в форме восьмёрки, а «комплекс» SMA определялся с помощью нейронавигации. В межтрейновые интервалы участнику было поручено читать вслух, следуя ритму метронома. Авторы оценивали эффекты рТМС, вычисляя процент заикающихся слогов в таких заданиях, как спонтанный разговор, а также регистрируя баллы инструмента для оценки тяжести заикания SSI-4 (Stuttering Severity Instrument, Fourth Edition). Это было сделано до лечения и после 5, 10 и 15 сеансов. Результаты свидетельствуют о быстром и значительном снижении нарушений речи (после пяти сеансов), которое сохранялось и в конце лечения.

Данное исследование показывает, что «комплекс» SMA также может выступать эффективной нейронной мишенью для улучшения беглости речи и функционального состояния мозга при заикании. Несмотря на необходимость расширения доказательной базы, имеющиеся данные об улучшении беглости речи после лечения показывают, что терапевтическая нейромодуляция «комплекса» SMA при заикании заслуживает дальнейшего изучения и рассмотрения [32].

Представленные результаты демонстрируют, что NIBS является перспективным подходом к улучшению беглости речи и функционального состояния мозга при заикании. Ограниченность доказательств эффективности может быть обусловлена несколькими факторами. Первый связан с неоднородностью методов оценки беглости речи. В частности, используются различные индексы: одни учитывают только процент заикающихся слогов, тогда как другие (например, SSI-4) включают также физические сопутствующие симптомы и длительность нарушений, что повышает вариабельность результатов, особенно при межэкспертной оценке. Кроме того, ряд шкал основан преимущественно на субъективной самооценке пациентов (например, OASES).

Второй фактор связан с неоднородностью применяемых протоколов, включая как выбор зон воздействия, так и параметры стимуляции. Однако все рассмотренные работы, особенно те, которые показывают, что некоторые положительные эффекты возникают даже после одного сеанса стимуляции (и могут сохраняться при последующем наблюдении), заслуживают дальнейшего рассмотрения, исследования и воспроизведения. По сути, имеющиеся данные могут быть полезны не только для улучшения речевых вмешательств при заикании, но и для получения дальнейшего и лучшего понимания нейронной динамики, связанной с заиканием. Поскольку использование NIBS при заикании началось совсем недавно, протоколы необходимо оптимизировать, чтобы лучше понять их эффекты и взаимодействие с функционированием мозга [31].

Описанные вмешательства в основном оценивались на взрослых мужчинах с заиканием. Однако могут присутствовать некоторые различия в нейрофизиологических профилях в случае рассмотрения женщин или подростков/детей с заиканием [42]. В последнем случае часто наблюдающаяся спонтанная ремиссия может быть важным вмешивающимся фактором, препятствующим оценке эффекта рТМС. При этом в детском возрасте наблюдается более высокая нейропластичность. У детей меньше развиты вторичные компенсаторные механизмы, усложняющие выбор мишени для стимуляции, поэтому детская популяция может оказаться более перспективной в плане лечения.

Исследования ТМС с участием детей с другими нарушениями речевого развития уже проводятся в настоящее время демонстрируют перспективность этого метода [39].

Восстановление после заикания (у взрослых и детей) может сопровождаться дальнейшей реорганизацией мозговых сетей. Также следует учитывать возможные различия в генетических и метаболических профилях среди людей с заиканием, которые могут влиять на нейропластичность и эффективность нейромодуляции [39].

Недавно разработанные модели нейронного функционирования при заикании, а также лучшее понимание изменённого функционирования мозга, связанного с заиканием, следует использовать для внедрения более продвинутых и эффективных вмешательств нейромодуляции как с точки зрения выбора мишеней стимуляции, так и протоколов стимуляции (например, H-койлы ТМС для лучшей стимуляции более глубоких нейронных структур, таких как базальные ганглии). Это позволит получить новые, адаптированные и более успешные вмешательства (в кратчайшие сроки и в дополнение к уже имеющимся вмешательствам), что приведёт к значительному улучшению качества жизни людей, страдающих заиканием [43].

По данным P. Busan и соавт. (2021), стимуляция нейронных цепей, включающих нижнюю лобную кору и «комплекс» SMA, рассматривается как наиболее перспективный подход. Височная кора также представляет интерес как дополнительная потенциальная мишень для дальнейших исследований в контексте терапии заикания [4].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современное состояние проблемы обусловливает высокую актуальность изучения патогенеза заикания, а также разработки более эффективных программ лечения, основанных на данных о его биологических механизмах. Исследования NIBS, в частности рТМС, при заикании продемонстрировали эффективность и безопасность этого подхода, однако данные ограничены и требуют репликации, особенно в детской популяции. Несмотря на имеющиеся к настоящему времени данные отдельных исследований, до сих пор не существует разработанных протоколов и консенсуса по внедрению технологии рТМС в клиническую практику. Предварительные данные демонстрируют, что нижняя лобная кора и SMA слева являются наиболее оптимальными мишенями и могут использоваться в дальнейших исследованиях оценки эффективности рТМС при заикании.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Ж.Т.В. — работа с данными, написание черновика рукописи, пересмотр и редактирование рукописи; Б.А.М. — работа с данными, пересмотр и редактирование рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Источники финансирования. Обзор выполнен в рамках проекта «Разработка технологии коррекции заикания у детей с помощью нейронавигационной ритмической транскраниальной магнитной стимуляции мозга, дополненной восполнением дефицита нутриентов с нейротропной активностью» при финансовой поддержке Российского научного фонда и Нижегородской области (грант № 25-15-20007, региональный конкурс: «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»).

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения.

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе неприменима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали один внешний рецензент, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: Zh.T.V.: data curation, writing—original draft, writing—review & editing; B.A.M.: data curation, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Funding sources: The review was prepared as part of the project Development of a Technology for Correcting Stuttering in Children Using Neuronavigation-Guided Rhythmic Transcranial Magnetic Stimulation of the Brain Supplemented With Replenishment of Neurotropic Nutrient Deficiencies, supported by the Russian Science Foundation and the Nizhny Novgorod Region (grant No. 25-15-20007; regional competition Fundamental and Exploratory Research by Individual Research Groups).

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material was used in this article.

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, as no new data was collected or created.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved one external reviewer, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

About the authors

Tatiana V. Zhilyaeva

Privolzhsky Research Medical University

Email: bizet@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-6155-1007
SPIN-code: 7477-9182

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Depart. of Neurology, Psychiatry and Narcology; Head, Lab. of Neurocognitive Research; leading research associate, Depart. of Translational Psychiatry

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Anastasia M. Borisova

Privolzhsky Research Medical University

Author for correspondence.
Email: anastasia.gostenko@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-3166-4060
SPIN-code: 9706-3102

doctor of functional diagnostics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

Supplementary files