Multipattern botulinum toxin therapy of post-comatose long-term consciousness disorders: central effects


Cite item

Full Text

Abstract

The data of electroencephalography, evoked potentials of the brain and positron emission tomography are analyzed before and 3 weeks after the multipattern botulinum toxin therapy of spasticity in 25 patients with post-comatose long-term consciousness disorders, including one patient who died against the backdrop gradual improvement of consciousness from acute heart failure four months after the end of second course of multipattern botulinum toxin therapy. Found that improvements of the brain functional state against the backdrop of reduced spasticity were observed regardless of primary brain damage origin, level of consciousness and of multipattern botulinum toxin therapy course repeatability. The observed dynamics of neurophysiological indicators had a normalizing direction, some differences associated with the initial level of consciousness. Electrophysiological changes during the improvement of consciousness against the background of multipattern botulinum toxin therapy were not specific. Features of improving energy metabolism in the certain areas of the brain could be caused by just such treatment, and reflected the contribution of pathological sensorimotor integration in maintaining impaired consciousness. Postmortem neuromorphological study of the patient brain identified progenitor stem and proliferating cells and newly formed neurons in brain areas whose in-life functional state was continuously improving, newly formed neurons migrating flow through the corpus callosum and diffuse activation of axonogenesis. We assume that the central effect of multipattern botulinum toxin therapy associated with improvement of consciousness, may be a double. The first is immediate, due to a decrease in pathological afferentation from the muscles, the second - apparently deferred and prolonged, manifested in the activation of functional neurogenesis and axonogenesis in the brain. The continuation of complex multimodal research on the study of post-comatose long-term consciousness disorders seems promising.

About the authors

Yu I Vainshenker

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой

Санкт-Петербург

V A Zinserling

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербургский государственный университет

Санкт-Петербург

L A Melucheva

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой

Санкт-Петербург

V V Bobrova

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой

Санкт-Петербург

A D Korotkov

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой

Санкт-Петербург

I M Ivchenko

Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой

Санкт-Петербург

N V Tsygan

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова

Санкт-Петербург; Гатчина, Ленинградская область

M M Odinak

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Санкт-Петербург

I V Litvinenko

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Санкт-Петербург

References

  1. Бехтерева, Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. - 2-е изд. перераб. и доп. / Н.П. Бехтерева - Л.: Медицина, 1971. - 151 с.
  2. Вайншенкер, Ю.И. Полифункциональность нейронов: блокирование патологической экстремальной афферентации приводит к улучшению высших функций мозга (на примере больных в вегетативном состоянии) / Ю.И. Вайншенкер [и др.] // Физиол. чел. - 2013. - Т. 39, № 1. - С. 26-29.
  3. Вайншенкер, Ю.И. Мультипаттерный подход в ботулинотерапии двигательных расстройств при поскоматозных нару- шениях сознания / Ю.И. Вайншенкер [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2016. - Т. 54, № 2. - С. 54-60.
  4. Вайншенкер, Ю.И. Отражение в ЭЭГ динамики клинических эффектов в ходе ботулинотерапии двигательных рас- стройств при длительных бессознательных состояниях / Ю.И. Вайншенкер [и др.] // Физиол. чел. - 2018. - Т. 44, № 2. - С. 112-123.
  5. Кондратьева, Е.А. Вегетативное состояние (этиология, пато генез, диагностика и лечение) / Е.А. Кондратьева, И.В. Яко- венко. - СПб.: РНХИ им. проф. А.Л. Поленова, 2014. - 363 с.
  6. Медведев, С.В. Некоторые аспекты функционирования динамических систем обеспечения психической деятельности в головном мозге человека / С.В. Медведев, Е.М. Кроль // Физиол. чел. - 1986. - Т. 12, № 4. - C. 633.
  7. Одинак, М.М. Патофизиологические закономерности, определяющие восстановление утраченных функций при травма- тических невропатиях и плексопатиях / М.М. Одинак [и др.] // Клин. патофизиол. - 2008. - № 1-2. - С. 12-27.
  8. Перминова, А.А. Морфологические аспекты нейрогенеза в головном мозге взрослого человека / А.А. Перминова, В.А Цинзерлинг // Архив патологии. - 2018. - Т. 80, № 6. - С. 55-61.
  9. Райхель, Г. Спастичность - дистонии: терапевтическое руководство / Г. Райхель. - Бремен: УНИ-МЕД, 2013. - 216 с.
  10. Тимирбаева, С.Л. Азбука ботулинотерапии: научно-практическое издание / С.Л. Тимирбаева [и др.]. - М.: Практ. мед., 2014. - 416 с.
  11. Chatelle, C. Pain issues in disorders of consciousness / C. Chat- elle [et al.] // Brain Inj. -2014. - Vol. 28, № 9. -P. 1202-1208.
  12. Coffield, J.A. Neuritogenic actions of botulinum neurotoxin A on cultured motor neurons / J.A. Coffield, X. Yan // JPET. - 2009. - Vol. 330. - P. 352-358.
  13. Dolce, G. The posttraumatic vegetative state / G. Dolce, L. Sazbon.- Stuttgart-New York: Thieme, 2002. - 158 p.
  14. Dressler, D. Safety aspects of incobotulinumtoxinA high-dose therapy / D. Dressler [et al.] // J. Neural. Transm. - 2015. - Vol. 122. - P. 327-333.
  15. Giacino, J.T. Disorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science / J.T. Giacino [et al.] // Nat. Rev. Neurol. -2014. -Vol. 10. - P. 99-114.
  16. Giacino, J.T. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measure- ment characteristics and diagnostic utility / J.T. Giacino, K. Kalmar, J. Whyte // Arch. Phys. Med. Rehabil. - 2004. - Vol. 85. - P. 2020-2029.
  17. Gosseries, O. Measuring Consciousness in Severely Damaged Brains / О. Gosseries [et al.] // Annu. Rev. Neurosci. - 2014. - Vol. 37. - P.457-478.
  18. Gregson, J.M. Reliability of the tone assessment scale and the Modified Ashworth Scale as clinical tools for assessing poststroke spasticity / J.M. Gregson [et al.] // Arch. Phys. Med. Rehabil. - 1999. - Vol. 80. - P. 1013-1016.
  19. Kanno, T. Dorsal column stimulation in persistent vegetative state / T. Kanno [et al.] // Intern. Neuromodulation Society. - 2009. -Vol. 12. - P. 33-38.
  20. Kernie, S.G. Forebrain neurogenesis after focal ischemic and traumatic brain injury/ S.G. Kernie, J.M. Parent // Neurobiol Dis. - 2010. - Vol. 37. - P. 267-274.
  21. Kobylarz, E.J. Neurophysiological correlates of persistent vegeta- tive and minimally conscious states / E.J. Kobylarz, N.D. Schiff // Neuropsych. rehabil. - 2005. - Vol. 15. - Р. 323-332.
  22. Matak, I. Botulinum toxin A, brain and pain / I. Matak, Z. Lackovi× // Prog. Neurobiol. - 2014. - Vol. 119-120. - P.39-59.
  23. Sanai, N. Corridors of migrating neurons in human brain and their decline during infancy / N. Sanai [et al.] // Nature. - 2012. - Vol. 478, №. 7369. - P. 382-386.
  24. Stender, J. Quantitative rates of brain glucose metabolism distinguish minimally conscious from vegetative state patients / J. Stender [et al.] // J Cerebral Blood Flow & Metabolism. - 2015. - Vol. 35. - P. 58-65.
  25. Vanhaudenhuyse, A. Cognitive event-related potentials in comatose and post-comatose states / A. Vanhaudenhuyse, S. Laureys, F. Perrin // Neurocrit. Care. -2008. - Vol. 8. - P. 262-270.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Vainshenker Y.I., Zinserling V.A., Melucheva L.A., Bobrova V.V., Korotkov A.D., Ivchenko I.M., Tsygan N.V., Odinak M.M., Litvinenko I.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».