nnpNeurology, Neuropsychiatry, PsychosomaticsНеврология, нейропсихиатрия, психосоматика2074-27112310-1342"IMA-Press", LLC10.14412/2074-2711-2024-4-28-34nnp-2329Research ArticleORIGINAL INVESTIGATIONSОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИResults of the application of a set of functional MRI paradigms to diagnose “covert cognition” phenomenon in patients with prolonged disorders of consciousnessРезультаты применения комплекса парадигм функциональной магнитно-резонансной томографии для диагностики феномена «скрытого сознания» у пациентов с хроническими нарушениями сознанияhttps://orcid.org/0000-0002-6338-0392ПирадовМ. А.PiradovM. A.

125367; Волоколамское шоссе, 80; Москва

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; Moscow

https://orcid.org/0000-0002-3014-4350ЯцкоК. А.YatskoK. A.

Ксения Александровна Яцко

факультет фундаментальной медицины

125367; Волоколамское шоссе, 80; 119991; Ломоносовский просп., 27, корп. 1; Москва

Ksenia Aleksandrovna Yatsko

Faculty of Fundamental Medicine

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; 119991; 27, Lomonosovskiy Prosp., Build. 1; Moscow

kseniia.a.yatsko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7019-474XЧеркасоваА. Н.CherkasovaA. N.

факультет психологии

125367; Волоколамское шоссе, 80; 125009; ул. Моховая, 11, стр. 9; Москва

Faculty of Psychology

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; 125009; 11, Mohovaya St., Build. 9; Moscow

https://orcid.org/0000-0001-8576-9983РябинкинаЮ. В.RyabinkinaYu. V.

125367; Волоколамское шоссе, 80; Москва

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; Moscow

https://orcid.org/0000-0002-1795-6645КовязинаМ. С.KovyazinaM. S.

факультет психологии

125367; Волоколамское шоссе, 80; 125009; ул. Моховая, 11, стр. 9; 125009; ул. Моховая, 9, стр. 4; Москва

Faculty of Psychology

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; 125009; 11, Mohovaya St., Build. 9; 125009; 9, Mohovaya St., Build. 4; Moscow

https://orcid.org/0000-0002-8310-8169ВаракоН. А.VarakoN. A.

факультет психологии

125367; Волоколамское шоссе, 80; 125009; ул. Моховая, 11, стр. 9; 125009; ул. Моховая, 9, стр. 4; Москва

Faculty of Psychology

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; 125009; 11, Mohovaya St., Build. 9; 125009; 9, Mohovaya St., Build. 4; Moscow

https://orcid.org/0000-0002-0544-1492БелкинА. А.BelkinA. A.

623702; ул. Шиловская, 28/6; 620028; ул. Репина, 3; Екатеринбург; Свердловская обл.; Березовский

623702; 28/6, Shilovskaya St.; 620028; 3, Repina St.; Ekaterinburg; Sverdlovsk Region, Berezovsky

https://orcid.org/0000-0001-9396-6063КрeмнeваE. И.KremnevaE. I.

125367; Волоколамское шоссе, 80; Москва

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; Moscow

https://orcid.org/0000-0003-3820-4554КротeнковаМ. В.KrotenkovaM. V.

125367; Волоколамское шоссе, 80; Москва

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; Moscow

https://orcid.org/0000-0003-3956-6362СупоневаН. А.SuponevaN. A.

125367; Волоколамское шоссе, 80; Москва

125367; 80, Volokolamskoe Shosse; Moscow

ФГБНУ «Научный центр неврологии»РоссияResearch Center of NeurologyRussian FederationФГБНУ «Научный центр неврологии»; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»РоссияResearch Center of Neurology; M.V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationФГБНУ «Научный центр неврологии»; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»; ФГБНУ «Федеральный научный центр психологических и междисциплинарных исследований»РоссияResearch Center of Neurology; M.V. Lomonosov Moscow State University; Federal Scientific Center for Psychological and Interdisciplinary ResearchRussian FederationАНО ДПО «Клинический институт мозга»; ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияClinical Institute of the Brain; Ural State Medical University, Ministry of Health of RussiaRussian Federation2024200820241642834Copyright © Piradov M.A., Yatsko K.A., Cherkasova A.N., Ryabinkina Y.V., Kovyazina M.S., Varako N.A., Belkin A.A., Kremneva E.I., Krotenkova M.V., Suponeva N.A., 20242024Пирадов М.А., Яцко К.А., Черкасова А.Н., Рябинкина Ю.В., Ковязина М.С., Варако Н.А., Белкин А.А., Крeмнeва E.И., Кротeнкова М.В., Супонева Н.А.Piradov M.A., Yatsko K.A., Cherkasova A.N., Ryabinkina Y.V., Kovyazina M.S., Varako N.A., Belkin A.A., Kremneva E.I., Krotenkova M.V., Suponeva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nnp.ima-press.net/nnp/article/view/2329

   In recent years, the development of instrumental diagnostics has made it possible to identify a subgroup among patients with prolonged disorders of consciousness (PDoC) in which the phenomenon of “covert cognition” occurs, characterized by a dissociation between the clinical assessment and the data of instrumental diagnostic methods. To identify this phenomenon, we used a set of diagnostic paradigms developed at the Scientific Centre of Neurology in collaboration with a group of neuropsychologists from M.V. Lomonosov Moscow State University and tested on a cohort of healthy volunteers (n = 10) under the control of functional magnetic resonance imaging (fMRI).

   Objective

   Objective: to evaluate the results of applying a set of paradigms to diagnose the phenomenon of “covert cognition” in a Russian-speaking cohort of patients with PDoC.

   Material and methods

   Material and methods. In this fragment of a prospective study, after analyzing the medical records of 138 patients, 10 individuals with PDoC of various etiologies were included. Patients underwent a thorough neurological examination and a comprehensive neurophysiological and imaging study with emphasis on fMRI with paradigms.

   Results

   Results. When analyzing the fMRI data, significant activation clusters were detected in five patients in response to some passive paradigms, some of which were comparable to those of healthy subjects.

   Conclusion

   Conclusion. Using the proposed set of fMRI paradigms, we demonstrated the possibility of identifying the phenomenon of “covert cognition” in a Russian-speaking cohort of patients in vegetative state / with unresponsive wakefulness syndrome (1/6), and confirmed by instrumental methods preservation of individual aspects of consciousness in patients in minimally conscious state “minus” (4/4).

   За последние годы развитие инструментальной диагностики позволило выделить среди пациентов с хроническими нарушениями сознания (ХНС) подгруппу с наличием феномена «скрытого сознания», который характеризуется диссоциацией между клинической оценкой и данными инструментальных методов исследования. Для выявления этого феномена нами был использован комплекс диагностических парадигм, разработанный на базе Научного центра неврологии в коллаборации с группой нeйропсихологов Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и апробированный на выборке здоровых добровольцев (n = 10) под контролем функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

   Цель исследования – оценить результаты применения комплекса парадигм для диагностики феномена «скрытого сознания» на русскоязычной выборке пациентов с ХНС.

   Материал и методы

   Материал и методы. В данный фрагмент проспeктивного исслeдования после анализа медицинской документации 138 пациентов было включено 10 человек со сформированным ХНС различной этиологии. Пациентам проведен тщательный неврологический осмотр, а также комплексное нейрофизиологическое и нейровизуализационное исследование с акцентом на фМРТ с парадигмами.

   Результаты

   Результаты. При анализе данных фМРТ значимые кластеры активации, частично соотносимые с представленными у здоровых добровольцев, были выявлены у пяти пациентов в ответ на некоторые пассивные парадигмы.

   Заключение

   Заключение. Продемонстрирована возможность выявления c помощью предложенного комплекса парадигм фМРТ феномена «скрытого сознания» на русскоязычной выборке пациентов в вегетативном состоянии / с синдромом ареактивного бодрствования (1/6), а также инструментально подтверждена сохранность отдельных аспектов сознания у пациентов в состоянии минимального сознания «минус» (4/4).

парадигмыфеномен «скрытого сознания»когнитивно-моторное разобщениехронические нарушения сознанияфункциональная магнитно-резонансная томографияparadigmsthe phenomenon of “covert cognition”cognitive-motor dissociationprolonged disorders of consciousnessfunctional magnetic resonance imaginИсследование не имело спонсорской поддержкиThe investigation has not been sponsoredReferencesSchnakers C, Laureys S. Coma and Disorders of Consciousness. Springer International Publishing; 2018. 293 p. doi: 10.1007/978-3-319-55964-3Schnakers C, Laureys S. Coma and Disorders of Consciousness. Springer International Publishing; 2018. 293 p. doi: 10.1007/978-3-319-55964-3Jennett B, Plum F. Persistent vegetative state after brain damage. A syndrome in search of a name. Lancet. 1972 Apr 1;1(7753):734-7. doi: 10.1016/s0140-6736(72)90242-5Jennett B, Plum F. Persistent vegetative state after brain damage. A syndrome in search of a name. Lancet. 1972 Apr 1;1(7753):734-7. doi: 10.1016/s0140-6736(72)90242-5Giacino JT, Ashwal S, Childs N, et al. The minimally conscious state: definition and diagnostic criteria. Neurology. 2002 Feb 12;58(3):349-53. doi: 10.1212/wnl.58.3.349Giacino JT, Ashwal S, Childs N, et al. The minimally conscious state: definition and diagnostic criteria. Neurology. 2002 Feb 12;58(3):349-53. doi: 10.1212/wnl.58.3.349Fins JJ, Bernat JL. Ethical, palliative, and policy considerations in disorders of consciousness. Neurology. 2018 Sep 4;91(10):471-5. doi: 10.1212/WNL.0000000000005927. Epub 2018 Aug 8.Fins JJ, Bernat JL. Ethical, palliative, and policy considerations in disorders of consciousness. Neurology. 2018 Sep 4;91(10):471-5. doi: 10.1212/WNL.0000000000005927. Epub 2018 Aug 8.Recommendations for use of uniform nomenclature pertinent to patients with severe alterations in consciousness. American Congress of Rehabilitation Medicine. Arch Phys Med Rehabil. 1995 Feb;76(2):205-9. doi: 10.1016/s0003-9993(95)80031-x. Erratum in: Arch Phys Med Rehabil. 1995 Apr;76(4):397.Recommendations for use of uniform nomenclature pertinent to patients with severe alterations in consciousness. American Congress of Rehabilitation Medicine. Arch Phys Med Rehabil. 1995 Feb;76(2):205-9. doi: 10.1016/s0003-9993(95)80031-x. Erratum in: Arch Phys Med Rehabil. 1995 Apr;76(4):397.Пирадов МА, Супонева НА, Вознюк ИА и др.; Российская рабочая группа по проблемам хронических нарушений сознания. Хронические нарушения сознания: терминология и диагностические критерии. Результаты первого заседания Российской рабочей группы по проблемам хронических нарушений сознания. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2020;14(1):5-16. doi: 10.25692/ACEN.2020.1.1Piradov MA, Suponeva NA, Voznyuk IA, et al; Russian workgroup on chronic disorders of consciousness. Chronic disorders of consciousness: terminology and diagnostic criteria. The results of the first meeting of the Russian Working Group for Chronic Disorders of Consciousness. Annaly klinicheskoi i eksperimental'noi nevrologii = Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2020;14(1):5-16. doi: 10.25692/ACEN.2020.1.1 (In Russ.)Owen AM, Coleman MR, Boly M, et al. Using functional magnetic resonance imaging to detect covert awareness in the vegetative state. Arch Neurol. 2007 Aug;64(8):1098-102. doi: 10.1001/archneur.64.8.1098Owen AM, Coleman MR, Boly M, et al. Using functional magnetic resonance imaging to detect covert awareness in the vegetative state. Arch Neurol. 2007 Aug;64(8):1098-102. doi: 10.1001/archneur.64.8.1098Owen AM, Coleman MR, Boly M, et al. Detecting awareness in the vegetative state. Science. 2006 Sep;313(5792):1402. doi: 10.1126/science.1130197Owen AM, Coleman MR, Boly M, et al. Detecting awareness in the vegetative state. Science. 2006 Sep;313(5792):1402. doi: 10.1126/science.1130197Schiff ND. Cognitive Motor Dissociation Following Severe Brain Injuries. JAMA Neurol. 2015 Dec;72(12):1413-5. doi: 10.1001/jamaneurol.2015.2899Schiff ND. Cognitive Motor Dissociation Following Severe Brain Injuries. JAMA Neurol. 2015 Dec;72(12):1413-5. doi: 10.1001/jamaneurol.2015.2899Белкин ВА, Поздняков ДГ, Белкин АА. Диагностика феномена когнитивно-моторного разобщения у пациентов с хроническими нарушениями сознания. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2019;11(Прил. 3):46-51. doi: 10.14412/2074-2711-2019-3S-46-51Belkin VA, Pozdnyakov DG, Belkin AA. Diagnosis of the phenomenon of cognitive-motor dissociation in patients with chronic consciousness disorders. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2019;11(Suppl. 3):46-51. doi: 10.14412/2074-2711-2019-3S-46-51 (In Russ.)Kondziella D, Friberg CK, Frokjaer VG, et al. Preserved consciousness in vegetative and minimal conscious states : systematic review and meta-analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2016 May;87(5):485-92. doi: 10.1136/jnnp-2015-310958. Epub 2015 Jul 2.Kondziella D, Friberg CK, Frokjaer VG, et al. Preserved consciousness in vegetative and minimal conscious states : systematic review and meta-analysis. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2016 May;87(5):485-92. doi: 10.1136/jnnp-2015-310958. Epub 2015 Jul 2.Kondziella D, Bender A, Diserens K, et al. European Academy of Neurology guideline on the diagnosis of coma and other disorders of consciousness. Eur J Neurol. 2020 May;27(5):741-56. doi: 10.1111/ene.14151. Epub 2020 Feb 23.Kondziella D, Bender A, Diserens K, et al. European Academy of Neurology guideline on the diagnosis of coma and other disorders of consciousness. Eur J Neurol. 2020 May;27(5):741-56. doi: 10.1111/ene.14151. Epub 2020 Feb 23.Черкасова АН, Яцко КА, Ковязина МС и др. Выявление феномена «скрытого сознания» у пациентов с хроническими нарушениями сознания : обзор данных фМРТ с парадигмами. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2023;73(3):291-310. doi: 10.31857/S0044467723030048Cherkasova AN, Yatsko KA, Kovyazina MS, et al. Detection of the “covert cognition” phenomenon in patients with chronic disorders of consciousness : a review of fMRI data with paradigms. Zhurnal vysshei nervnoi deyatel'nosti imeni I.P. Pavlova = I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 2023;73(3):291-310. doi: 10.31857/S0044467723030048 (In Russ.)Черкасова АН, Яцко КА, Ковязина МС и др. Разработка комплекса парадигм фМРТ для выявления феномена «скрытого сознания»: нейропсихологические аспекты. Национальный психологический журнал. 2024;19(2):68-80. doi: 10.11621/npj.2024.0206Cherkasova AN, Yatsko KA, Kovyazina MS, et al. Development of a set of fMRI paradigms to detecting the “covert cognition” phenomenon: neuropsychological aspects. Natsional'nyi psikhologicheskii zhurnal = National Psychological Journal. 2024;19(2):68-80. doi: 10.11621/npj.2024.0206 (In Russ.)Черкасова АН, Яцко КА, Ковязина МС и др. Апробация на выборке здоровых добровольцев комплекса парадигм фМРТ для выявления феномена «скрытого сознания». Вестник Московского университета. Серия 14. Психология. 2024;47(2):219-42. doi: 10.11621/LPJ-24-22Cherkasova AN, Yatsko KA, Kovyazina MS, et al. Testing a set of fMRI paradigms to detecting the “covert cognition” phenomenon on a sample of healthy volunteers. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 14. Psikhologiya = Lomonosov Psychology Journal. 2024;47(2):219-42. doi: 10.11621/LPJ-24-22 (In Russ.)Kim WH, Cho D, Lee B, et al. Changes in brain activation during sedation induced by dexmedetomidine. J Int Med Res. 2017 Jun;45(3):1158-67. doi: 10.1177/0300060517705477. Epub 2017 May 8.Kim WH, Cho D, Lee B, et al. Changes in brain activation during sedation induced by dexmedetomidine. J Int Med Res. 2017 Jun;45(3):1158-67. doi: 10.1177/0300060517705477. Epub 2017 May 8.Coleman MR, Davis MN, Rodd JM, et al. Towards the routine use of brain imaging to aid the clinical diagnosis of disorders of consciousness. Brain. 2009 Sep;132(Pt 9):2541-52. doi: 10.1093/brain/awp183Coleman MR, Davis MN, Rodd JM, et al. Towards the routine use of brain imaging to aid the clinical diagnosis of disorders of consciousness. Brain. 2009 Sep;132(Pt 9):2541-52. doi: 10.1093/brain/awp183Boly M, Coleman MR, Davis MN, et al. When thoughts become action: an fMRI paradigm to study volitional brain activity in non-communicative brain injured patients. Neuroimage. 2007 Jul;36(3):979-92. doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.02.047. Epub 2007 Mar 13.Boly M, Coleman MR, Davis MN, et al. When thoughts become action: an fMRI paradigm to study volitional brain activity in non-communicative brain injured patients. Neuroimage. 2007 Jul;36(3):979-92. doi: 10.1016/j.neuroimage.2007.02.047. Epub 2007 Mar 13.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.