Bulletin of Rehabilitation MedicineBulletin of Rehabilitation MedicineВестник восстановительной медицины2078-19622713-2625National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology609265ArticlesСтатьиResearch ArticleTRANSLINGUAL BRAIN NEUROSTIMULATION IN TREATMENT OF THE PEDIATRIC CEREBRAL PALSYТРАНСЛИНГВАЛЬНАЯ НЕЙРОСТИМУЛЯЦИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА В ЛЕЧЕНИИ ДЕТЕЙ С ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМIgnatovaT. SИгнатоваТ. Сignatova_tatiana@inbox.ruScorometsA. RСкоромецА. П

Departament of Neonatology and Neonatal Intensive Care

кафедра неонатологии и неонатальной реаниматологии

KolbinV. EКолбинВ. ЕSaranaA. MСаранаА. М

Faculty of Medicine

медицинский факультет

SherbakS. GЩербакС. Г

Faculty of Medicine

медицинский факультет

MakarenkoS. VМакаренкоС. ВDeinekoV. VДейнекоВ. ВDanilovY. RДаниловЮ. П

Kinesiology Department

Лаборатория тактильной коммуникации и нейрореабилитации.

St. Peterburg State Health Institution «City Hospital №40»Городская больница №40City Childrens Hospital №1Детская городская больница №1GОU VPO SPBGМPUГОУ ВПО СПбГМПУSt. Peterburg State UniversityСанкт-Петербургский Государственный университетNSU of P.F. Lesgaft5ФГБОУ ВО «НГУ им. П.Ф. ЛесгафтаSchool of Education University of Wisconsin-Madison MadisonДепартамент КинезиологииУниверситет штата Висконсин15122016156NO6 (2016)№6 (2016)101612102023Copyright ©; 2016, Ignatova T.S., Scoromets A.R., Kolbin V.E., Sarana A.M., Sherbak S.G., Makarenko S.V., Deineko V.V., Danilov Y.R.Copyright ©; 2016, Игнатова Т.С., Скоромец А.П., Колбин В.Е., Сарана А.М., Щербак С.Г., Макаренко С.В., Дейнеко В.В., Данилов Ю.П.2016Ignatova T.S., Scoromets A.R., Kolbin V.E., Sarana A.M., Sherbak S.G., Makarenko S.V., Deineko V.V., Danilov Y.R.Игнатова Т.С., Скоромец А.П., Колбин В.Е., Сарана А.М., Щербак С.Г., Макаренко С.В., Дейнеко В.В., Данилов Ю.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/2078-1962/article/view/609265

Objectives: to evaluate the efficiency of peripheral nerve neurostimulation for enhancement of the movement rehabilitation in children with cerebral palsy (CP). Device: The electrolingual stimulation was performed by portable neurostimulation device (PoNS). The device delivers electrical impulses through the matrix of 143 flat golden electrodes to the frontal part of the tongue surface. Design: The unblinded pilot controlled trial with a quasi-randomized design. Measures occurred before and after ten days of training. Setting: Sankt Petersburg City Clinic №40. Method: Sixty-five (65) children with CP, who had Gross Motor Function Classification Scores (GMFCS) that ranged from II-IV, age from 3 to 13 years, participated in 10 days of standard physical therapy and movement control training. Active group (n=45) received an additional 20-25 minutes neurostimulation that was performed once a day. The primary outcome measure was scored in three different tests: Ashworth Scale (spasticity), Berg Scale (balance) and GMFCS (general motor control). The secondary measures were the preferred walking speed, step length, lower extremity strength, quality of life. Results: The noninvasive electrolingual neurostimulation, indeed, facilitate and reinforce the efficiency of standard physical therapy. We found statistically significant difference between active and control groups in spasticity of the lower limbs and gross motor functions. The positive changes in quality of life, cognitive functions, and social status were also observed. Conclusions: These preliminary findings support the use of noninvasive electrolingual stimulation for enhancement and facilitation of standard physical therapy for cerebral palsy children. The use of PoNS device can improve the motor control of children with CP.

Цели: оценить эффективность нейростимуляции периферических нервов для улучшения движения у детей с церебральным параличом (ЦП). Устройство: транслингвальная стимуляция представлена портативным устройством (PON). Устройство обеспечивает электрические импульсы на переднюю поверхность языка через матрицу, которая включает в себя 143 электрода Дизайн: пилотное слепого контролируемое исследование с квазирандомизированного дизайном. Меры, имели место до и после десяти дней обучения. На базе: Санкт-Петербург городской клинической больницы № 40. Метод: Шестьдесят пять (65) детей с церебральным параличом, которые оценивались по шкале больших моторных навыков, (GMFCS), которые варьировались от II-IV, возраст от 3 до 13 лет, участвовали в 10 дней стандартной физической терапии и обучения управления движением, равновесием. Активная группа (п = 45), получали дополнительные 20-25 минут нейростимуляцию, которая была выполнена один раз в день. Основным критерием результата был забит в трех различных тестах: Ashworth Scale (спастичности), Berg Scale (баланс) и GMFCS (шкала больших моторных навыков). Вторичные меры предпочтительны скорость ходьбы, длина шага, силы нижних конечностей, качество жизни. Результаты: неинвазивная транслингвальная нейростимуляция, действительно, облегчает и увеличивает эффективность стандартной физической терапии. Мы обнаружили статистически значимое различие между активными и контрольными группами в спастичности нижних конечностей и при оценке по шкале больших моторных навыков, также наблюдались положительные изменения в качестве жизни, когнитивные функции и социальный статус. Выводы: Эти предварительные результаты подтверждают использование неинвазивной транслингвальной стимуляции для улучшения и повышения результатов стандартной физической терапии для детей с церебральным параличом. Использование Pons устройства может улучшить контроль за движением детей с ДЦП.

translingvalnaya neurostimulation of braincerebral palsyneuroplasticitythe brain stemcerebellumbalancevestibular functionneuronal activitymotor skillsтранслингвальная нейростимуляция головного мозгадетский церебральный параличнейропластичностьствол мозгамозжечокравновесиевестибулярная функциянейрональная активностьмоторные навыкиАйкарди Ж. Заболевания нервной системы у детей / Пер. с англ.Т.С. Проценко, С.В. Барашкова, под общ. ред.А.А. Скоромца Т.Ж. М.: БИНОМ, 2013; 568 с.Клосовский Б.Н. Проблема развития мозга и влияние на него вредных факторов. М., 1960; 239 с.Барашнев Ю.И Асфиксия, как фактор перинатальных церебральных расстройств В кн.: Барашнева Ю.И.: Перинатальная неврология. М.: Триада-х; 2011; С.251-269.Барашнев Ю.И Гипоксически-ишемическая энцефалопатия новорожденных: вклад перинатальных факторов, патогенетическая характеристика и прогноз // Рос.вест.перинат. и педиатр.; 1996; 2: 29-35.Звозиль А.В., Моренко Е.С., Виссарионов С.В., Умнов В.В., Моношкина Т.Р., Герасименко Ю.П., Баиндурашвили А.Г Функциональная и спинальная стимуляция в комплексной реабилитации с ДЦП // Vedical Sciency; 2015; 2: 40-46.Danilov Y.P., Tyler M.E., Skinner K.L., Hogle R.A., Bach-y-Rita P Efficacy of electrotactile vestibular substitution in patients with peripheral and central vestibular loss // Journal of Vestibular Research; 2007; 17 (2, 3); 119-13.Danilov, Y P, Tyler, M. E., Kaczmarek K. A. Vestibular sensory substitution using tongue electrotactile display. Human Haptic Perception: Basics and Applications. Birkhauser Basel Switzerland, 2008; 467-480.Venera Ghulyan-Bedikian, Michel Paolino, Fabien Paolino. Short-term retention effect of rehabilitation using head position-based electrotactile feedback to the tongue: Influence of vestibular loss and old-age // Gait & Posture, 2013; 38 (4); 777-783.Tyler, ME, Kaczmarek, KA, Rust KL, Subbotin AM, Skinner, KL, Danilov, YP Non-invasive neuromodulation to improve gait in chronic multiple sclerosis: a randomized double blind controlled pilot trial // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2014; 11 (1); 79.Badke MB, Sherman J, Boyne P Page S,Dunning K. Tongue-based biofeedback for balance in stroke:results of an 8-week pilot study // Arch Phys Med Rehabil, 2011; 92 (13); 64-70.Amanda E Chisholm, Raza Naseem Malik, Jean-Sébastien Blouin, Jaimie Borisoff, Susan Forwell Tania Lam. Feasibility of sensory tongue stimulation combined with task-specific therapy in people with spinal cord injury // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2014; 11; 96.Danilov Y., Kaczmarek, K. Skinner K., Tyler M. Cranial nerve noninvasive neuromodulation: New approach to neurorehabilitation: Brain neurotrauma: Molecular, neuropsychological, and rehabilitation aspects: CRC Press; 2015; 605-628.Bach-y-Rita P Late postacute neurologic rehabilitation: Neuroscience, engineering, and clinical programs // Arch Phys Med Rehabil; 200; 84:1100-1108.Wildenberg J., Tyler M.E., Danilov Y.P., Kaczmarek K., Meyerand M. Altered Cûnnectivity of the Balance Proccessing Network After Tongue Stimulation in Balance-Impaired Individuals // Brain Connectivity; 2013; 3 (1): 87-97.Wildenberg J., Tyler M.E., Danilov Y.P., Kaczmarek K., Meyerand M. High-resolution fMRI defects neuromodulation of individual brainstem nuclei by electrical tongue stimulation in balance-impaired individuals // Neuroimage; 2011; 56 (4): 2129-2137.Wildenberg J., Tyler M.E., Danilov Y.P., Kaczmarek K., Meyerand M. Electical Tongue Stimulation Normalires Activity Within the Motion-Sensitive Brain Networt in Balance-Impaired Subjects as Revealed by Group Indtpendent Component Analysis // Brain connectivity; 2011; 1 (3): 255-265.Bach-y-Rita P. Theoretical basis for brain plasticity after a TBI // Brain Inj; 2003; 17: 643-651.Bach-y-Rita P. Theoretical and practical considerations in the restoration of function after stroke // Top Stroke Rehabil; 2001; 8 (1): 51-58.Bach-y-Rita P. Brain plasticity as connecta basis for recovery of function in humans // Neuropsychologia; 1990; 28: 547-554.Danilov Y.P., Tyler M.E., Bach-Y-Rita P Vestibular substitution for postural control // Innovations Technologiques et Handicap: Actes des 17e / Entretiens de l'Institut Garches; 2004; 17: 216-224.Danilov, YP, Tyler M.E., Skinner K.L., Bach-y-Rita P, Efficacy of electrotactile vestibular substitution in patients with bilateral vestibular and central balance loss // Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc; 2006: 6605-6609.Danilov, YP, M.E. Tyler, K.L. Skinner, R.A. Hogle, and P Bachy-Rita. Efficacy of electrotactile vestibular substitution in patients with peripheral and central vestibular loss // J Vestib Res; 2007; 17: 119-130.Lomo T. The discovery of long-term potentiation // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci; 2003: 17-20.Bliss T.V., Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit following stimulation of the perforant path // J Physiol; 1973; 232 (2): 331-56.