Аспекты применения мультизадачного тренинга у пациентов кардиохирургического профиля

Цель. Провести аналитический обзор современных данных, касающихся послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) у пациентов кардиохирургического профиля, и оценить потенциал мультизадачных тренингов как способа когнитивной реабилитации.
Материалы и методы. Для этого систематического обзора был выполнен поиск современных отечественных и зарубежных литературных источников в базах данных PubMed, Google Scholar, CyberLeninka, eLibrary, включая оригинальные исследования, систематические обзоры и мета-анализы, посвященные патогенезу, диагностике, факторам риска ПОКД и методам когнитивной реабилитации, с акцентом на компьютерные мультизадачные тренинги, в том числе с использованием технологий виртуальной реальности (VR).
Результаты. Проанализирован патогенез взаимодействия сердечно-сосудистых заболеваний и когнитивных расстройств, выявлены ключевые факторы риска развития ПОКД. Показано, что современные подходы к реабилитации, в частности мультизадачные тренинги (метод «двойных задач») и VR-технологии, обладают значительным потенциалом. Они способствуют стимуляции нейропластичности, активации обширных нейронных сетей, улучшению когнитивных функций (внимания, памяти, управляющих функций) и могут снижать частоту и выраженность ПОКД. Приведены данные исследований, демонстрирующие нейрофизиологические и биохимические улучшения (например, повышение уровня BDNF) у пациентов после прохождения таких тренингов.
Заключение. Применение мультизадачного тренинга, особенно в формате компьютерных программ и с использованием технологий виртуальной реальности, является перспективным нефармакологическим персонализированным подходом к профилактике и коррекции ПОКД у кардиохирургических пациентов. Для широкого внедрения в клиническую практику необходима разработка унифицированных протоколов и проведение дальнейших исследований.

1. Бойцов С.А., Проваторов С.И. Возможности диспансерного наблюдения в снижении смертности от ишемической болезни сердца. Терапевтический архив. 2023;(1):5–10. https://doi.org/10.26442/00403660.2023.01.202038

2. Захаров В.В., Черноусов П.А., Вехова К.А., Боголепова А.Н. Когнитивные нарушения у пациентов с артериальной гипертензией. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;124(4 вып. 2):1–8. https://doi.org/10.17116/jnevro20241240421

3. Suvila K., Lima J.A.C., Yano Y., Tan Z.S., Cheng S., Niiranen T.J. Early-but Not Late-Onset Hypertension Is Related to Midlife Cognitive Function. Hypertension. 2021;77(3):972–979. https://doi.org/10.1161/Hypertensionaha.120.16556

4. Malavasi V.L., Zoccali C., Brandi M.C., Micali G., Vitolo M., Imberti J.F., et al. Cognitive impairment in patients with atrial fibrillation: Implications for outcome in a cohort study. Int. J. Cardiol. 2021;323:83–89. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2020.08.028

5. Faulkner K.M., Uchmanowicz I., Lisiak M., Cichoń E., Cyrkot T., Szczepanowski R. Cognition and Frailty in Patients With Heart Failure: A Systematic Review of the Association Between Frailty and Cognitive Impairment. Front. Psychiatry. 2021;12:713386. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2021.713386

6. Боголепова А.Н., Васенина Е.Е., Гомзякова Н.А., Гусев Е.И., Дудченко Н.Г., Емелин А.Ю. и др. Клинические рекомендации «Когнитивные расстройства у пациентов пожилого и старческого возраста». Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(10‑3):6‑137. https://doi.org/10.17116/jnevro20211211036

7. Trubnikova O.A., Tarasova I.V., Moskin E.G., Kupriyanova D.S., Argunova Y.A., Pomeshkina S.A., et al. Beneficial effects of a short course of physical prehabilitation on neurophysiological functioning and neurovascular biomarkers in patients undergoing coronary artery bypass grafting. Front. Aging Neurosci. 2021; 13: 699259. https://doi.org/10.3389/fnagi.2021.699259

8. Patnode C.D., Perdue L.A., Rossom R.C., Rushkin M.C., Redmond N., Thomas R.G., et al. Screening for Cognitive Impairment in Older Adults: Updated Evidence Report and Systematic Review for the US Preventive Services Task Force. JAMA. 2020;323(8):764–785. https://doi.org/10.1001/jama.2019.22258

9. Vu T., Smith J.A. An Update on postoperative cognitive dysfunction following cardiac surgery. Front. Psychiatry. 2022;13:884907. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2022.884907

10. Zhao Q., Wan H., Pan H., Xu Y. Postoperative cognitive dysfunction-current research progress. Front. Behav. Neurosci. 2024;18:1328790. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2024.1328790

11. Greaves D., Psaltis P.J., Davis D.H.J., Ross T.J., Ghezzi E.S., Lampit A., et al. Risk Factors for Delirium and Cognitive Decline Following Coronary Artery Bypass Grafting Surgery: A Systematic Review and Meta-Analysis. J. Am. Heart Assoc. 2020;9(22):e017275. https://doi.org/10.1161/JAHA.120.017275

12. Тарасов В.О., Денисенко С.М., Талипова Р.В., Сыропятова С.А., Шадрина К.А., Алексеев В.А. и др. Дооперационные факторы риска развития послеоперационного делирия при кардиохирургических вмешательствах (обзор литературы). Уральский медицинский журнал. 2020;11(194):46–51. https://doi.org/10.25694/URMJ.2020.11.17

13. Arefayne N.R., Berhe Y.W., van Zundert A.A. Incidence and factors related to prolonged postoperative cognitive decline (POCD) in elderly patients following surgery and anaesthesia: A systematic review. J. Multidiscip. Healthc. 2023;16:3405–3413. https://doi.org/1922310.2147/JMDH.S431168

14. Liu J., Huang K., Zhu B., Zhou B., Ahmad Harb A.K., Liu L., et al. Neuropsychological tests in post-operative cognitive dysfunction: methods and applications. Front. Psychol. 2021;12:684307. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.684307

15. Travica N., Lotfaliany M., Marriott A., Safavynia S.A., Lane M.M., Gray L., et al. Peri-operative risk factors associated with post-operative cognitive dysfunction (POCD): An umbrella review of meta-analyses of observational studies. J. Clin. Med. 2023;12(4):1610. https://doi.org/10.3390/jcm12041610

16. Zhang S., Liu C., Sun J., Li Y., Lu J., Xiong X., et al. Bridging the gap: Investigating the link between inflammasomes and postoperative cognitive dysfunction. Aging Dis. 2023;14(6):1981-2002. https://doi.org/10.14336/AD.2023.0501

17. Fujii Y. Evaluation of Inflammation Caused by Cardiopulmonary Bypass in a Small Animal Model. Biology. 2020;9(4):81. https://doi.org/10.3390/biology9040081

18. Xiao Q.X., Cheng C.X., Deng R., Liu Q., Ren Y.B., He L., et al. LncRNA-MYL2-2 and miR-124-3p Are Associated with Perioperative Neurocognitive Disorders in Patients after Cardiac Surgery. J. Invest. Surg. 2021;34(12):1297–1303. https://doi.org/10.1080/08941939.2020

19. Greaves D., Psaltis P.J., Davis D.H.J., Ross T.J., Ghezzi E.S., Lampit A., et al. Risk Factors for Delirium and Cognitive Decline Following Coronary Artery Bypass Grafting Surgery: A Systematic Review and Meta-Analysis. J. Am. Heart Assoc. 2020;9(22):e017275. https://doi.org/10.1161/JAHA.120.017275

20. Zeng K., Long J., Li Y., Hu J. Preventing postoperative cognitive dysfunction using anesthetic drugs in elderly patients undergoing noncardiac surgery: a systematic review and meta-analysis. Int. J. Surg. 2023;109(1):21–31. https://doi.org/10.1097/JS9.0000000000000001

21. Yuan S.M, Lin H. Postoperative Cognitive Dysfunction after Coronary Artery Bypass Grafting. Braz. J. Cardiovasc. Surg. 2019;34(1):76–84. https://doi.org/10.21470/1678-9741-2018-0165

22. Zoupa E., Bogiatzidou O., Siokas V., Liampas I., Tzeferakos G., Mavreas V., et al. Cognitive Rehabilitation in Schizophrenia-Associated Cognitive Impairment: A Review. Neurol. Int. 2022;15(1):12–23. https://doi.org/10.3390/neurolint15010002

23. Vas A., Luedtke A., Ortiz E., Mackie N., Gonzalez S. Cognitive Rehabilitation: Mild Traumatic Brain Injury and Relevance of OTPF. Occup. Ther. Int. 2023;2023:8135592. https://doi.org/10.1155/2023/8135592

24. Злобина Ю.В., Епанешникова Н.В., Зиновьева Н.П. Эффективность когнитивных тренировок у пациентов с острым на рушением мозгового кровообращения в остром периоде: пилотное исследование. Вестник ЮУрГУ. Серия. Психология. 2018;11(3):64–73. https://doi.org/10.14529/psy180308

25. Rute-Pérez S., Rodríguez-Domínguez C., Vélez-Coto M., Pérez-García M., Caracuel A. Effectiveness of Computerized Cognitive Training by VIRTRAEL on Memory and Executive Function in Older People: A Pilot Study. Brain Sci. 2023;13(4):684. https://doi.org/10.3390/brainsci13040684

26. Bernini S., Panzarasa S., Barbieri M., Sinforiani E., Quaglini S., Tassorelli C., et al. A double-blind randomized controlled trial of the efficacy of cognitive training delivered using two different methods in mild cognitive impairment in Parkinson's disease: preliminary report of benefits associated with the use of a computerized tool. Aging Clin. Exp. Res. 2021;33(6):1567–1575. https://doi.org/10.1007/s40520-020-01665-2

27. Li R., Geng J., Yang R., Ge Y., Hesketh T. Effectiveness of Computerized Cognitive Training in Delaying Cognitive Function Decline in People With Mild Cognitive Impairment: Systematic Review and Meta-analysis. J. Med. Internet. Res. 2022;24(10):e38624. https://doi.org/10.2196/38624

28. Wu J., He Y., Liang S., Liu Z., Huang J., Liu W., et al. Effects of computerized cognitive training on structure‒function coupling and topology of multiple brain networks in people with mild cognitive impairment: a randomized controlled trial. Alzheimers Res. Ther. 2023;15(1):158. https://doi.org/10.1186/s13195-023-01292-9

29. Broadhouse K.M., Singh M.F., Suo C., Gates N., Wen W., Brodaty H., et al. Hippocampal plasticity underpins long-term cognitive gains from resistance exercise in MCI. Neuroimage. Clin. 2020;25:102182. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2020.102182

30. Eryomina O.V., Petrova M.M., Prokopenko S.V., Mozheyko E.Y., Kaskaeva D.S., Gavrilyuk O.A. The effectiveness of the correction of cognitive impairment using computer-based stimulation programs for patients with coronary heart disease after coronary bypass surgery. J. Neurol. Sci. 2015;358(1-2):188–192. https://doi.org/10.1016/j.jns.2015.08.1535

31. Ellis M.L., Edwards J.D., Peterson L., Roker R., Athilingam P. Effects of Cognitive Speed of Processing Training Among Older Adults With Heart Failure. J. Aging Health. 2014;26(4):600–615. https://doi.org/10.1177/0898264314525666

32. Petrigna L., Thomas E., Gentile A., Paoli A., Pajaujiene S., Palma A., et al. The evaluation of dual-task conditions on static postural control in the older adults: a systematic review and meta-analysis protocol. Syst. Rev. 2019;8(1):188. https://doi.org/10.1186/s13643-019-1107-4

33. Gheysen F., Poppe L., DeSmet A., Swinnen S., Cardon G., De Bourdeaudhuij I., et al. Physical activity to improve cognition in older adults: can physical activity programs enriched with cognitive challenges enhance the effects? A systematic review and meta-analysis. Int. J. Behav Nutr. Phys. Act. 2018;15(1):63. https://doi.org/10.1186/s12966-018-0697-x

34. Трубникова О.А., Тарасова И.В., Барбараш О.Л. Нейрофизиологические механизмы и перспективы использования двойных задач в восстановлении когнитивных функций у кардиохирургических пациентов. Фундаментальная и клиническая медицина. 2020;5(2):101–111. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2020-5-1-101-111

35. 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

36. Трубникова О.А., Тарасова И.В., Темникова Т.Б., Куприянова Д.С., Кухарева И.Н., Соснина А.С. и др. Сравнительная оценка нейрохимических и нейрофизиологических показателей кардиохирургических пациентов, прошедших разные варианты многозадачного когнитивного тренинга. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;124(12):62‑68. https://doi.org/10.17116/jnevro202412412162

37. Kouijzer M.M.T.E., Kip H., Bouman Y.H.A., Kelders S.M. Implementation of virtual reality in healthcare: a scoping review on the implementation process of virtual reality in various healthcare settings. Implement. Sci. Commun. 2023;4(1):67. https://doi.org/10.1186/s43058-023-00442-2

38. Захаров А.В., Хивинцева Е.В., Чаплыгин С.С., Стариковский М.Ю., Елизаров М.А., Колсанов А.В. Двигательная реабилитация пациентов в остром периоде инсульта с использованием технологии виртуальной реальности. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2021;121(8‑2):71‑75. https://doi.org/10.17116/jnevro202112108271

39. Туровинина Е.Ф., Плотников Д.Н. Реабилитация пациентов с ишемическим инсультом с применением виртуальной реальности: проспективное рандомизированное исследование. Вестник восстановительной медицины. 2025;24(4):54–66. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2025-24-4-54-66

40. Дьяченко Д.А., Коваленко А.А., Васильев Ю.Л. Опыт и перспективы использования технологий виртуальной реальности в медицине. Медицинский алфавит. 2023;(16):82–86. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2023-16-82-86

41. Tran J.E., Fowler C.A., Delikat J., Kaplan H., Merzier M.M., Schlesinger M.R., et al. Immersive virtual reality to improve outcomes in veterans with stroke: Protocol for a single-arm pilot study. JMIR Res. Protoc. 2021;10(5):e26133. https://doi.org/10.2196/26133

42. Николаев В.А., Николаев А.А. Опыт и перспективы использования технологий виртуальной, дополненной и смешанной реальности в условиях цифровой трансформации системы здравоохранения. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2020;(2):35‑42.

43. Hendricks T.M., Gutierrez C.N., Stulak J.M., Dearani J.A., Miller J.D. The use of virtual reality to reduce preoperative anxiety in first-time sternotomy patients: a randomized controlled pilot trial. Mayo Clin. Proc. 2020;95(6):1148–1157. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2020.02.032

44. Разумникова О.М., Трубникова О.А. Технологии виртуальной реальности для восстановления когнитивных функций и качества жизни: применение для кардиологических пациентов с ишемией мозга. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2023;12(4):133–148. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2023-12-4-133-148

45. Bouraghi H., Mohammadpour A., Khodaveisi T., Ghazisaeedi M., Saeedi S., Familgarosian S. Virtual Reality and Cardiac Diseases: A Systematic Review of Applications and Effects. J. Healthc. Eng. 2023;2023:8171057. https://doi.org/10.1155/2023/8171057

46. Трубникова O.A., Tарасова И.В., Кухарева И.Н., Куприянова Д.C., Горбатовская Е.Е., Соснина А.C. и др. Изменения нейрофизиологических показателей и маркеров нейроваскулярной единицы у кардиохирургических пациентов под влиянием многозадачного тренинга в трехмерной среде. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2024;13(4s):52–64. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2024-13-4s-52-64

47. Бофанова Н.С., Тычков А.Ю., Ханфар Я.А., Золотарев Р.В. Технология виртуальной реальности как перспективное направление в нейрореабилитации. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;123(1):131‑136. https://doi.org/10.17116/jnevro202312301113