Cognitive impairment in patients with chronic back pain: possible approaches to the treatment


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2019.13.40-46

D.V. Osipova (1), E.G. Filatova (1, 2), N.V. Latysheva (1, 2)

1) Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Moscow, Russia; 2) Alexander Vein Headache Clinic, Moscow, Russia
Background. Patients with chronic back pain (CBP) often complain of memory loss, forgetfulness, inability to attention concentration, difficulties in planning, which leads to a significant decrease in the quality of life. Despite the frequent occurrence of the above symptoms in clinical practice, the prevalence and structure of cognitive impairment (CI) in CBP have not been studied.
Objective. Evaluation of the prevalence and clinical structure of objective CI in patients with CBP, as well as factors important for its development.
Methods. The study included 31 patients with CBP aged 18 to 59 years (22 women and 9 men). All patients underwent clinical neurological examination and filled out questionnaires including demographic and clinical characteristics, Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), Montreal Cognitive Function Assessment Scale (MoCA), Digital Symbol Substitution Test (DSST), and Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT).
Results. 63% of patients with CBP complained of memory loss. In an objective study of cognitive functions, the mean DSST score and RAVLT total recall test were also reduced compared to the standards. The MoCA score was at the lower limit of normal values and significantly differed from the average value for healthy people aged 40-50. In patients with CBP, a high prevalence of subjective and objective cognitive impairment was noted, a negative correlation for the DSST results with age, duration of the disease and the level of depression was found, and there was no correlation between the anxiety level and the indicators of cognitive function tests.
Conclusion. Significant CI was revealed in patients with CBP. The likelihood of CI increases with prolonged course of CBP and with the development of comorbid depression. CBP remains an independent factor in the development of CI.
Keywords: chronic back pain, chronic pain, cognitive impairment, depression, memory, attention

Введение

По данным ВОЗ, болевые синдромы – одна из ведущих причин (от 11,3 до 40%) обращений к врачу в системе первичной медицинской помощи [1]. В структуре неврологического приема пациенты с хроническими болевыми синдромами составляют до 52,5% [2]. При этом наиболее часто возникает она среди женщин 45–65 лет.

Распространенность хронической боли (ХБ) в популяции составляет от 2 до 40–49% [3]. По результатам изучения эпидемиологии болевых синдромов у взрослого населения России их частота варьируется от 13,8 (боль в животе) до 56,7% (боль в спине и шее), в среднем составляя 34,3 на 100 опрошенных [4]. Наиболее распространенная форма ХБ – это ХБ в спине (ХБС), так же широко распространены головная боль, боль в шее и суставах.

Боль в спине представляет собой большую проблему для здравоохранения, и механизмы, лежащие в ее основе, до сих пор остаются не до конца изученными. ХБС – наиболее частая причина временной нетрудоспособности и ограничения активности среди людей трудоспособного возраста [5]. Пик заболеваемости болями в спине приходится на возраст до 40 лет [6].

В России боли в пояснице составляют от 20 до 80% случаев временной нетрудоспособности в активной социальной группе и 20,4% в общей структуре инвалидности при дегенеративных заболеваниях костно-суставной системы [7].

ХБ часто сочетается с другими соматическими синдромами, такими как слабость, некачественный сон, нарушения в эмоциональной сфере, а также когнитивными изменениями. Когнитивные и эмоциональные факторы оказывают большое влияние на восприятие боли [8]. Известно, что негативное эмоциональное состояние усиливает болевую импульсацию и, наоборот, положительные эмоции уменьшают болевое восприятие [9].

Пациенты с ХБ часто предъявляют жалобы на снижение когнитивных функций, негативно сказывающееся на их социальной жизни и повседневной активности [10–12]. Наиболее частые жалобы пациентов с ХБ различной этиологии звучат следующим образом: я не могу мыслить ясно, у меня проблемы с концентрацией внимания, моя память очень плохая. «Фиброфог», термин, которым в литературе описывается состояние пациентов с фибромиалгией, характерен и для других пациентов с ХБ.

Чаще всего звучат жалобы на снижение памяти и проблемы с концентрацией внимания, трудности с планированием и организацией. По данным исследования, проведенного M. Muñoz et al., показано, что у пациентов, страдающих ХБ, наиболее часты жалобы на расстройство памяти при просмотре фильмов и чтении книг (61%), на забывчивость (44%), на проблемы с выполнением повседневных заданий (38%) и нарушения концентрации внимания (38%). Показана связь этих жалоб с имеющейся депрессией. Такие эмоциональные нарушения, как депрессия, тревожность и неспособность переключить внимание от боли, играют важную роль в структуре нарушения памяти у пациентов с ХБ [13].

В своей работе A.V. Apkarian предполагает, что хроническая боль может быть ассоциированной со специфическим и до конца не ясным когнитивным дефицитом, влияющим на повседневное поведение [14].

При объективной оценке когнитивных нарушений (КН) у пациентов с ХБ были выявлены умеренные нарушения памяти, внимания и исполнительной функции [15]. N. Landrø et al. [16] сообщают о наличии нейропсихологических нарушений среди 20% пациентов с ХБ, способных влиять на выполнение ежедневных обязанностей, требующих повышенного внимания.

В своей работе К.А. Мелкумова показала, что у пациентов с ХБС имели место нарушения когнитивных функций в сфере внимания, памяти, а также регуляторных функций (гибкости мышления, скорости обработки информации). Было выявлено, что с увеличением возраста и при увеличении длительности болевого синдрома отмечается ухудшение результатов выполнения тестов на оценку памяти (тест 12 слов), регуляторных функций и внимания (тест последовательного соединения цифр и букв и тест символьно-цифрового кодирования). Было также продемонстрировано отрицательное воздействие депрессии и тревоги на выраженность когнитивных нарушений при ХБС [17].

Таким образом, ХБ, в т.ч. ХБС, может стать причиной КН, тем самым значительно снизив качество жизни пациента. Однако не до конца понятно, каким именно образом ХБС влияет на когнитивные возможности и замедленность реакций [18].

Цель исследования: изучение распространенности и клинической структуры объективных КН у пациентов с ХБС, а также факторов, имеющих значение для их развития.

Методы

Проведено простое поперечное исследование 31 пациента с ХБС в возрасте от 18 до 59 лет (22 женщины и 9 мужчин). Диагноз устанавливался в соответствии с МКБ-10. Все пациенты обследовались в период наименее выраженного болевого синдрома, т.е. вне стадии обострения, для уменьшения влияния болевого синдрома на результаты когнитивных тестов. Из исследования были исключены пациенты с тяжелой депрессией и другими психическими заболеваниями, пациенты, принимавшие антидепрессанты, т.е. с наличием факторов, способных влиять на когнитивные функции.

Всем пациентам проведено клиническое неврологическое исследование и анкетирование с использованием опросника демографических и клинических характеристик, госпитальной шкалы тревоги и депрессии HADS (Hospital Anxiety and Depression Scale). Кроме того, проведено исследование когнитивных функций участников с помощью Монреальской шкалы оценки когнитивных функций (MoCA), теста замены цифр символами (DSST) и теста Рея на слухоречевое заучивание (RAVLT).

DSST позволяет оценивать скорость обработки информации, концентрацию и поддержание внимания, исполнительную функцию и рабочую память [19]. Легенда содержит 9 пар «цифра–символ». Далее следует последовательность цифр, под каждой из которых испытуемый должен вписать соответствующий символ в течение 90 секунд. Оценивается общее количество правильных пар.

RAVLT – тест Рея на слухоречевое заучивание. Нейропсихологический тест широко применяется для оценки вербальной памяти и обучаемости [20]. Оценивают способность пациента кодировать, консолидировать, запоминать, извлекать вербальную информацию. Участникам предъявляют список из 15 не связанных между собой слов. Испытуемый должен повторить те из них, которые удалось запомнить, и сделать пять попыток воспроизвести показанный список. Затем предлагается перечень из других 15 слов, которые пациент должен воспроизвести 1 раз, затем вспомнить слова из первоначального списка. Через 20 минут участник исследования снова воспроизводит первоначальный список. Оцениваются три показателя: общее запоминание (Total Learning, сумма всех запомненных слов в первых 5 попытках), забывание (Delayed Recall, разница между первой и последней попытками через 20 минут) и обучение (Learning Rate, разница между пятой и первой попытками).

Полученные результаты обрабатывали в программе Statistika 10 (Statsoft) с использованием теста Стьюдента для независимых выборок. Данные представлены в виде «среднее±стандартное отклонение». Корреляционные взаимосвязи оценивали при помощи анализа Пирсона. Влияние различных факторов на риск развития КН оценивали с помощью теста множественного регресса. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

Результаты

Средний возраст наших пациентов с ХБС составил 42±10 лет, при этом соотношение женщин и мужчин было 22 к 9. Из их числа 7 пациентов страдали цервикалгией, 24 – люмбалгией (23/77%). Длительность заболевания в группе пациентов с ХБС составила 11±7 лет, среднее число обострений – 0,82 в год (табл. 1).

Средний балл по шкале депрессии HADS составил 6,3, по уровню тревоги – 8,7. Анализ степени выраженности аффективных нарушений по HADS выявил, что у большинства обследованных пациентов с ХБС депрессия отсутствовала (71%); показатели, соответствовавшие субклинической и клинически выраженной депрессии, наблюдались лишь в 19 и 11% случаев соответственно. В данной группе пациентов превалировали тревожные расстройства субклинического (35%) и клинически выраженного характера (30%; табл. 2). 63% пациентов предъявляли жалобы на КН (нарушения памяти и внимания).

При объективной оценке результатов когнитивных тестов выявлено значительное снижение результатов теста DSST – 42,6±10,2, что существенно ниже нормативов для данной возрастной группы. Показатели обучения и забывания в тесте RAVLT были -0,58 и 1,06 соответственно. Общее запоминание слов в тесте RAVLT составило 38,3±9,3 слова, что также снижено по сравнению с нормативами для данной возрастной группы (56 слов). Показатель по шкале MoCA находился на нижней границе нормальных значений (27,4±2,3 балла) и значимо отличался от среднего показателя для здоровых людей в возрасте 40–50 лет (см. рисунок). При этом в объективных показателях когнитивных функций пациентов, предъявлявших и не предъявлявших жалоб на КН, различий не выявлено.

Для изучения факторов, оказывающих влияние на развитие КН у пациентов с ХБС, проведен тест множественной регрессии. В качестве зависимой переменной использован результат теста DSST как общий показатель рабочей памяти и внимания, в качестве независимых переменных – длительность анамнеза ХБС, возраст, уровень депрессии и тревоги. Получено статистически значимое уравнение регрессии.

Отмечена высокая распространенность субъективных и объективных нарушений когнитивных функций пациентов с ХБС; выявлена отрицательная корреляция результата по тесту DSST с возрастом r=-0,57 (p<0,005), длительностью заболевания r=-0,58 (p<0,005) и уровнем депрессии r=-0,52 (p<0,005), но не было отмечено корреляции уровня тревоги с показателями тестов когнитивных функций.

Обсуждение

Проведенное нами объективное исследование когнитивных функций пациентов с ХБС показало, что средний результат по тесту DSST был существенно ниже опубликованного норматива для данной возрастной группы. Общее запоминание в тесте RAVLT также было значительно снижено по сравнению с популяционными нормативами. Показатель по шкале MoCA находился на нижней границе нормальных значений и достоверно отличался от среднего показателя для здоровых людей в возрасте 40–50 лет.

Интересно, что у пациентов, не предъявлявших жалоб на нарушение памяти и внимания, выявлены аналогичные нарушения когнитивных функций. Это говорит о том, что для выявления КН необходимо проводить активный расспрос пациентов.

В литературе мало исследований о влиянии хронического болевого синдрома на когнитивные функции у пациентов с ХБС. В то же время проведены исследования о влиянии снижения внимания, памяти, исполнительных функций на повседневную активность и качество жизни пациентов с ХБС [10–12, 14], а также показано, что для более старшей возрастной группы они могут способствовать развитию более выраженного когнитивного дефицита [17].

J.L. Etherton et al. выявили лишь некоторое снижение скорости мышления у пациентов с ХБС [21]. Weiner’s-команда продемонстрировала значительные различия в результатах нейропсихологического тестирования пациентов с ХБС по сравнению со здоровыми: были объективно нарушены мгновенная память, отсроченная память, гибкость мышления и язык [22]. Также в группе с ХБС была выше частота жалоб на нарушения и снижение памяти [23]. Средний балл по депрессии и тревоге у обследованных пациентов имел тенденцию к увеличению, но не доходил до уровня, необходимого для диагностики депрессии и тревоги. Это может говорить о следующем: причиной КН у пациентов с ХБС служит не депрессия и тревога, а непосредственно ХБ. В других исследованиях, наоборот, выявлена взаимосвязь интенсивности боли и депрессии/тревоги с рабочей памятью, соответственно, тесная взаимосвязь между болью, депрессией/тревогой и КН [24].

Известно, что при депрессии у пациентов наблюдаются аналогичные вышеописанным изменения в когнитивной сфере: нарушения памяти, внимания, скорости обработки информации. Их наличие считается доказанным, и они высококоморбидны с ХБ [25, 26]. КН, описанные как сниженная способность к сосредоточению и вниманию, служат критерием диагноза депрессивного эпизода в современных классификациях DSM-5 (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders 5) и МКБ-10. Таким образом, депрессия сама по себе и сопутствующие ей нарушения сна могут быть причиной когнитивных проблем у пациентов с ХБ.

В нашей работе у пациентов с ХБС выявлена корреляция результатов теста DSST с уровнем депрессии, однако депрессия не была выявлена у большинства (71%) пациентов. Таким образом, мы показали, что депрессия не есть главный фактор развития КН при ХБС, но ее присоединение может приводить к усугублению ситуации. Похожие результаты получены и другими авторами, исследовавшими различные виды ХБ [27–29]. В частности, в работе, посвященной КН при хронической мигрени, показано, что наличие хронической головной боли, а не депрессия служит независимым и негативным прогностическим фактором развития КН [30].

Мы предполагаем, что в основе хронического болевого синдрома у пациентов с ХБС лежит феномен центральной сенситизации. Вследствие постоянной дисфункции ноцицептивных структур и центральной сенситизации происходит формирование дезадаптивной нейропластичности в определенных отделах головного мозга (ГМ), в т.ч. принимающих участие в когнитивных процессах.

За последние годы появилось множество работ, описывающих структурные изменения в определенных отделах ГМ, участвующих в обработке болевого импульса, при наличии ХБ. Выраженность этих изменений коррелирует с длительностью болевого синдрома. К этим структурам относятся поясная извилина, орбитофронтальная кора, инсула и дорзальная часть ствола. Также изменения выявлены в таламусе, дорсолатеральной префронтальной коре (ПФК), базальных ганглиях и гиппокампе. Бόльшая часть этих структур также участвует в процессах когниции. Таким образом, становится понятно, каким именно образом развивается когнитивная дисфункция: ХБ использует когнитивные ресурсы, влияет на нейромедиаторную активность в сложной сети взаимосвязанных отделов ГМ, общих для когниции и ноцицепции. Данные процессы приводят к формированию дезадаптативной нейропластичности в вышеперечисленных структурах, что ведет к появлению устойчивых КН.

Таким образом, развитие КН у пациентов с ХБС может объясняться как механизмами самой ХБ, так и общностью локализации и нейрохимии процессов в отделах ГМ, отвечающих за антиноцицептивные и когнитивные функции. Это ПФК, амигдала, островковая область и передняя поясная извилина. Этим также можно объяснить высокую коморбидность депрессии и КН. Таким образом, общность структур, участвующих в патогенезе ХБ, эмоциональном контроле и когнитивных процессах, в первую очередь объясняет высокую коморбидность этих нарушений.

Используя методы высокотехнологичного морфометрического анализа, A.V. Apkarian et al. (2004) выявили у пациентов с ХБС снижение объема неокортекса на 5–11% по сравнению со здоровыми испытуемыми. За каждый год присутствия ХБC объем серого вещества уменьшается на 1,3 см3. При ХБС выявлена атрофия серого вещества с двух сторон в дорсолатеральной ПФК, в правом таламусе [31]. A. May предполагает, что изменения серого вещества ГМ, отмеченные у пациентов, страдающих ХБС, служат следствием постоянной ноцицептивной импульсации и, таким образом, эти изменения могут быть обратимыми при оптимальном лечении болевых синдромов. Наличие ХБС сопровождается также нарушениями в биохимии ГМ, в частности нарушениями в системе N-ацетил-аспартат – креатинин в ПФК, что приводит к дисфункции и потере нейронов в этом регионе, соответственно –к КН [32].

На фоне терапии ХБ описанная выше патологическая нейропластичность (причина КН и ХБ) может быть обратимой, но только частично и до определенной, пока еще не до конца изученной степени. В нашей работе показана связь КН с длительностью течения ХБС. Предполагаем, что длительная персистенция ХБ приводит к структурным и биохимическим изменениям в отделах ГМ, отвечающих за когницию, которые с течением времени становятся необратимыми. Следствие этих изменений – трудности терапии хронического болевого синдрома и появление устойчивых КН. H. Conradi в своей работе показал, что у 40% пациентов с депрессией в ремиссии КН сохраняются [33], то же может происходить и при ХБ.

Антидепрессанты широко используют в терапии депрессии и ХБ, однако некоторые современные антидепрессанты помимо основного эффекта оказывают и прокогнитивное действие. Прием антидепрессантов приводит к коррекции нейромедиаторных изменений в вышеписанных отделах ГМ, соответственно – к развитию адаптативной нейропластичности. Длительный прием антидепрессантов увеличивает концентрацию моноаминов (норадреналина и серотонина), повышающих экспрессию GluR1-субъединиц AMPA-рецепторов, усиливая их функцию и тем самым запуская процессы защитной нейропластичности в гиппокампе, ПФК и миндалевидном теле. Норадреналин, помимо прочего, регулирует выделение субстанции Р, играющей важную роль в генезе центральной сенситизации: известно, что ее концентрация повышена у пациентов с депрессией [34]. В генезе ХБ важное значение имеет также дофамин (D2-рецепторы). Агонисты дофамина, активируя HT1A-рецепторы, приводят к усилению нейрогенеза в гиппокампе, регулируют синаптогенез и межнейрональные связи в гиппокампе, блокируют эффект стресса [35]. Однако антидепрессанты различаются как по механизму действия, так и по спектру клинического воздействия на пациента.

В своей работе С. Shilyansky et al. показали отсутствие положительной динамики в КН у пациентов, принимавших сертралин, эсциталопрам и венлафаксин МВ [36].

Вортиоксетин – антидепрессант нового поколения. Он обладает множеством механизмов действия, соответственно, оказывает влияние на массу патологических процессов, происходящих в структурах ГМ, задействованных в процессах когниции, ноцицепции и эмоций. В своей работе Baune et al. показали статистически значимое улучшение когнитивных функций на фоне терапии вортиоксетином в отличие от остальных классов антидепрессантов. Вортиоксетин служит антагонистом 5-HT7 и 5-HT3-серотониновых рецепторов и агонистом 5-HT1A-рецепторов, благодаря чему повышается активность лобной коры [37]. В отличие от селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС) вортиоксетин повышает концентрацию глутамата. Прокогнитивный эффект, которым вортиоксетина обладает помимо антидепрессивного, реализуется благодаря антагонистическому действию на HT3 серотониновые рецепторы, что в свою очередь приводит к отмене блокирующего влияния ГАМК и увеличению выделения глутамата в ПФК и гиппокампе. Также выделение глутамата повышается за счет блокирующего влияния вортиоксетина на супрессию активности пирамидных нейронов ПФК и гиппокампа под влиянием серотонина. Благодаря этому повышается активность и длительность потенциации, а также нейрональная пластичность, усиливается формирование воспоминаний. При этом концентрация глутамата повышается только в стратегически значимых для когниции областях ГМ [38]. Важной особенностью вортиоксетина, отличающей его от СИОЗС, является антагонистическое воздействие на серотониновые HT3-рецепторы, благодаря чему реализуется антиноцицептивное действие при ХБ. В отличие от СИОЗС вортиоксетин повышает концентрацию ацетилхолина, гистамина, дофамина и норадреналина, тем самым оказывая прокогнитивное воздействие и усиливая антиноцицептивное. В отличие от флуоксетина вортиоксетин активирует экспрессию генов, обеспечивающих нейропластичность [39].

Важно своевременно начать лечение ХБС антидепрессантами, т.к. длительное существование ХБ приводит к развитию патологического процесса в стратегически важных областях ГМ, которые со временем становятся необратимыми. Таким образом, учитывая тесную взаимосвязь в ГМ механизмов реализации когниции, ноцицептии и эмоций, вортиоксетин занимает особое место. Прием препарата оказывает андидепрессивное действие, антиноцицептивный и доказанный прокогнитивный эффект при существенно лучшей переносимости по сравнению с другими антидепрессантами.

Заключение

У пациентов с ХБС выявлены существенные КН. Вероятность их повышается при длительном течении ХБС и присоединении коморбидной депрессии, усугубляющей имеющиеся КН. Длительный анамнез существования ХБС – независимый прогностический фактор развития КН. Основным патогенетическим механизмом КН при ХБС является центральная сенситизация, которая приводит к формированию дезадаптивной нейропластичности в определенных отделах ГМ, в т.ч. принимающих участие в когнитивных процессах. Пациенты с ХБС требуют своевременного и адекватного лечения болевого синдрома до появления и усугубления уже имеющихся КН, что в конечном итоге может приводить к их персистенции. Коррекция КН может существенно повыщать качество жизни пациента. Необходимы дальнейшие исследования, касающиеся КН у пациентов с ХБС, их коррекции и возможности их обратимости при своевременном и адекватном лечении.


About the Autors


Corresponding author: Diana V. Osipova, Neurologist, PhD applicant, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Moscow, Russia; e-mail: kardi2004@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6213-5283 
Address: 8, build. 2, Trubetskaya Street, Moscow 119991, Russian Federation


Бионика Медиа