Глава 8. Применение методов биологической обратной связи (БОС) в комплексной реабилитации нарушений голоса
Научные исследования в области биоуправления интенсивно проводятся в нашей стране и за рубежом в течение последних двух десятилетий.
Под биологической обратной связью понимается комплекс процедур, в ходе которых тренирующемуся через обратную внешнюю связь подается информация о состоянии физиологических процессов с целью сознательного обучения управлению функциями, которые неконтролируемы в обычных условиях.
Интерес к использованию биологической обратной связи (БОС) в комплексном лечении больных с нарушениями голоса связан с тем, что у обучающегося появляется возможность осознанно производить произвольное управление напряжением голосовых складок, частотой и амплитудой колебательных движений, которые не поддаются контролю в обычных условиях; ускоряется процесс ослабления патологических устойчивых связей голосообразования (J. Basmajian, 1982).
Биоуправление позволяет осуществлять произвольную регуляцию функции за счет включения компенсаторных возможностей сохранных анализаторов, вырабатывать самоконтроль за такими параметрами, которые недоступны восприятию в обычных условиях (частота и амплитуда колебаний голосовых складок, напряженность гортанной мускулатуры, темп речи и др.) (Boone, 1983).
В основу БОС положено учение о функциональных системах академика П.К. Анохина (1975, 1980). Понятие о функциональных системах возникло на основе систематического исследования нарушенных функций.
Физиологическая суть компенсаторных приспособлений состоит в том, что каждая попытка человека исправить имеющиеся дефекты должна быть оценена немедленно по ее результату. Человек с помощью органов чувств постоянно воспринимает информацию об окружающей среде, соотносит ее с информацией, хранящейся в памяти, составляет программу будущих действий и действует. Но на этом цепочка не обрывается, а замыкается на ее начало, т.е. происходит оценка результата действия с помощью органов чувств, сравнение их с моделью ожидаемого результата. Если есть расхождения в каком-либо из звеньев системы, то происходит корректировка программы действия.
БОС подразделяется на два больших класса: положительная и отрицательная.
Отрицательная обратная связь означает, что функция системы, вызванная каким-либо внешним воздействием, уменьшает это воздействие. При положительной БОС реакция системы способствует развитию процесса в том же направлении.
Необходимым условием саморегуляции является наличие положительной обратной связи. Положительная БОС способствует быстрому реагированию на раздражитель, следовательно, формированию навыка.
Однако по законам диалектики всякое действие требует противодействия, т.е. и отрицательной БОС. (Винер, 1968). С этой точки зрения БОС можно рассматривать как обратную афферентацию.
Афферентный синтез складывается из четырех форм: доминирующей мотивации, обстановочной афферентации, пусковой афферентации и механизма памяти.
Согласно представлениям П.К. Анохина, физиологическая суть приспособительных реакций состоит в том, что каждая попытка человека, пытающегося исправить дефект, должна быть оценена немедленно по ее результату, и любой следующий этап компенсации может наступить после соответствующей оценки предыдущего.
Различают одно параметрическую (зрительную, тактильную, слуховую) и многопараметрическую БОС в зависимости от преимущественного использования канала обратной афферентации — одного или нескольких.
Выделяют монофункциональную и полифункциональную БОС в зависимости от достигаемого результата в ходе тренировок и воздействия на один или несколько параметров нарушенной функции.
БОС в настоящее время используется достаточно широко в терапии, реабилитации и коррекции ряда функциональных и поведенческих расстройств различной этиологии и генеза.
Остановимся на работах, рассматривающих:
1)БОС в качестве скринингового метода, позволяющего классифицировать индивидуальные психологические и физиологические особенности испытуемых, выделять лиц с дефицитом саморегуляции, что имеет значение в прогнозе восстановительной терапии.
2)БОС как метод предотвращения стресса, который успешно используется в лечении большинства психогенных расстройств.
3)Применение БОС как тренинга, обучающего пациента произвольному самоконтролю.
Впервые обзор клинического применения БОС был опубликован L. Brik в 1973 году. Автор назвал БОС «поведенческой терапией», которая служит для контроля симптомов психофизиологических и других расстройств.
Н. Legewie различает три вида биологической обратной связи, используемой в клинической практике:
· прямой вариант (тренируемая функция непосредственно коррелирует с клинической симптоматикой);
· косвенный вариант (управление системами более высокого уровня, обеспечивающими функцию, патология которой является тем или иным признаком заболевания);
· неспецифический вариант (плацебо-эффект биологической обратной связи).
С. Реек рассматривает плацебо-эффект как перенос убеждения терапевта в силе применяемого средства на больного. При этом плацебо-эффект приравнивается к психотерапевтическому действию.
Суть БОС заключается в использовании различных приборов, позволяющих получить визуальную, тактильную или слуховую информацию о физиологической активности, оценить результат и при необходимости его скорректировать.
Большинство исследований в области патологии речи основываются на изучении влияния однопараметрической слуховой обратной связи.
Самым простым прибором, позволяющим активизировать фонематический слух и восприятие, является магнитофон. Большинство авторов используют магнитофонные записи, предъявляя их как эталоны для подражания или анализа собственного голоса обучающегося (Pronovoct, Kingman, 1959; Andrewes, 1975; Van Riper, 1978; .Skelly et al, 1971). Они обучали умению различать на слух гиперназальность, предъявляя записи голоса других пациентов и обучая вначале распознавать недостатки в речи окружающих, а затем и у себя.
Д. Вильсон (1990) указывает, что эффективность тренировки слухового восприятия возрастает, если звуковой сигнал подкрепляется зрительным. Huffman и McReynoolds (1968) также считают, что одновременная подача зрительного и слухового сигнала помогает обучению и сокращает сроки терапии.
Исследованиями Karlovich (1968) установлено, что звуковой сигнал воспринимается более громким при одновременной подаче зрительного и слухового раздражения.
Интересны исследования Siegel и Allik (1971), обнаружившие, что процент правильных ответов при подаче только зрительного сигнала выше, чем при подаче только звукового.
Вместе с тем не все люди одинаково реагируют на звуковой или зрительный сигнал. Человеку с преобладанием зрительного восприятия трудно на слух различать патологическое звучание, однако Brodnitz (1981) считает, что следует обязательно и настойчиво обучать этому в процессе коррекции голоса.
J. Pahn большое внимание уделяет развитию слухового восприятия, тренируя пассивное восприятие различных эталонов, затем их воспроизведение по подражанию. Оценка правильности выполнения задания является прогностическим тестом всей коррекционной работы.
В последние годы появилось много работ, связанных с исследованием влияния задержанной слуховой обратной связи (DAF), звукоусиления и воздействия белым шумом на речь в норме и патологии (Lee, 1950).
Изучение эффекта DAF показало, что задержка на 250 мс может привести к различным изменениям речи: увеличению времени фонации, замедлению темпа речи, повторению согласных, слогов, слов, пролонгированию гласных, смазанности речи и увеличению артикуляционных ошибок, возрастанию интенсивности звучания.
В основном эти исследования проводились в связи с изучением речи заикающихся и использовались как вспомогательные средства в процессе восстановительного лечения (В.А. Де-ражне, 1950, М.Е. Хватцев, 1965, В.А. Раздольский, 1969, Л.Н. Мещерская, С.С. Ляпидевский, 1973, Л.Я. Миссуловин, 1979, 1988, В. Adamczyk, 1971). В реабилитации голоса у больных с дисфонией этот метод не получил должного применения.
Исследованиями Lombard установлено, что заглушение речи вызывает непроизвольное усиление речи говорящего.
Schultz-Coulon, Fues (1976) применили эффект Ломбарда как тест для исследования функции фонации.
Schultz-Coulon (1978) изучал также влияние белого шума на процесс голосообразования и способность контролировать высоту тона у нормально говорящих дикторов, певцов и лиц, страдающих гиперфункциональной дисфонией. Всем испытуемым через наушники подавался белый шум. Во всех трех группах увеличилась интенсивность речи, без значительной разницы. Отличия были выявлены в особенностях изменения средней частоты основного тона: наиболее выраженными они были у больных с гипертонусной дисфонией, менее заметными у нормально говорящих дикторов, незначительными — у певцов. .
Schultz-Coulon делает вывод, что система нейромышечного контроля более эффективно работает у обученных и тренированных людей по сравнению с необученными и особенно больными. Кроме того, речь в высокой тональности вызывает большее напряжение, чем повышение интенсивности звучания.
Cherry, Sayer, Marland доказали, что заглушение речи белым шумом полностью снимает заикание, аналогичный эффект возникает и при воздействии только высокочастотными или низкочастотными шумами.
Г.Ф. Иванченко, О.С. Орлова, В.И. Макаров (1983) использовали для звукозаглушения специально сконструированный прибор, позволяющий изменять интенсивность подаваемого звукового сигнала и подбирать его индивидуально для каждого больного со спастической дисфонией. Заглушение собственного голоса вызывало самопроизвольное усиление звучания, способствовало выработке облегченной формы речи.
О.С. Орлова (1985) применяла задержанный акустический обратный сигнал (ЗАОС) с помощью аппарата «АИР-2» для восстановления голоса у больных со спастической дисфонией. В результате замедления темпа речи облегчался процесс голосообразования, удавалось снять излишнюю напряженность (косвенный эффект БОС). Время задержки подбиралось индивидуально, постепенно в ходе занятий оно уменьшалось и снималось совсем.
БОС применялась при различных типах нарушения голоса, но особенно эффективно использовалась при лечении гиперфункциональных расстройств голоса.
Prozek, Montgomery, Walden, Schwartz (1978) предлагали использовать электромиографию (ЭМГ) как метод БОС, дающий человеку зрительное представление о степени напряжения его мышц, применив его для лечения 6 больных с гиперфункиональными нарушениями голоса. ЭМГ записывали с помощью двух биполярных электродов, помещенных на область перстнещитовидной мышцы на расстоянии одного сантиметра от средней линии, и третьего (индифферентного) электрода, расположенного на мочке уха. Проведено по 14 сеансов каждому больному продолжительностью 30 минут.
Приборы давали пациентам два типа информации. Во-первых, при увеличении напряжения гортани частота основного тона возрастала, а при уменьшении — снижалась. Во-вторых, когда показания ЭМГ повышали выбранный уровень, включался генератор низкополостного шума, указывающий на чрезмерное напряжение гортани. Таким образом, пациент не должен был допускать возникновения шума и поддерживать низкую частоту основного тона. У трех человек получены положительные результаты, у остальных голос остался без изменения.
Stemple et al (1980) использовали ЭМГ у взрослых с узелками голосовых складок для уменьшения мышечного напряжения в области гортани. Первый электрод миографа помещали на левую щитовидную пластинку, второй — на мочку правого уха, третий — под подбородком. В течение четырех недель 7 больным с узелками голосовых складок проведено 8 сеансов. Использовалась визуальная обратная связь путем слежения за стрелочным индикатором. Больные должны были произносить тренировочный текст (цифры) так, чтобы стрелка находилась на низких значениях шкалы.
Этот метод с успехом был использован и у одного пациента с гипертонусной дисфонией.
За рубежом широко применяется прибор «VIC» (Voice Intensity Controller), позволяющий говорящему контролировать интенсивность голоса в упражнениях (А.Е. Aronson, 1990). Holbrook et al (1974) сообщают о применении этого прибора для лечения 32 пациентов с контактной гранулемой, узелками и. полипами голосовых складок.
Многие исследователи широко используют в реабилитации визуальный канал, применяя для этих целей различные приборы.
Для обучения глухих и слабослышащих устной речи в отечественной практике наибольшей популярностью пользуются приборы «И-2», «ВИР-4», «ВИР-6», разработанные в НИИ Дефектологии АПН СССР и позволяющие преобразовать акустический сигнал в видимую речь. На экране приборов высвечиваются контуры звуков, а обучающийся стремится добиться оптимально правильного звучания, ориентируясь при этом на эталонный контур. Аппарат «ВИР-6» одновременно предназначен не только для визуального контроля за произношением, но и может быть использован как интонограф, позволяющий контролировать высоту голоса при отклонениях от нормы и мелодический компонент интонации (Ф.Ф. Pay, 1973).
Более информативны различные конструкции сонографов и спектрографов, позволяющие получить сведения об особенностях звучащей речи пациентов, оценить ее в динамике, а также применять их в процессе обучения (A. Arnold, 1990). Приборы позволяют получить информацию об изменении интенсивности голоса, частотных параметрах в процессе фонации.
Г.Ф. Иванченко (1992) применял видеостробоскопию как метод БОС в процессе реабилитации больных с парезами и параличами гортани, Е.А. Бачерикова (1997) использовала видео-стробосокпию в комплексном лечении больных с узелками голосовых складок и гиперпластическими ларингитами, осложненными хроническими неспецифическими заболеваниями легких.
Таким образом, метод БОС весьма эффективно используется в коррекционной работе. Вместе с тем не разработаны дифференцированные показания применения метода в зависимости от клинической картины: адаптивных приспособительных реакций и личностных психологических особенностей.
Для повышения эффективности процесса обучения и сокращения сроков реабилитации автором разработана монофункциональная и полифункциональная биологическая обратная связь применительно к различным клиническим формам с учетом степени выраженности нарушения голоса, психологических личностных особенностей, обучаемых и этапа коррекционной работы.
БОС позволяет интенсифицировать процесс обучения и дифференцировать его, учитывать индивидуальные особенности обучаемых, такие как память, слух, темперамент, логические способности. Использование технических средств позволяет также ускорить процесс формирования и автоматизации голосовых навыков, повышает самоконтроль, делает занятия более интересными.
Нередко у детей болезненное самолюбие мешает им в процессе тренировок, так как они не выдерживают критических замечаний в процессе занятия. Применение технических средств дает возможность тренирующимся контролировать собственное произношение и получать обратную связь о правильности выполнения того или другого задания.
Выбор типа биологической обратной связи связан с этапом коррекционной работы и индивидуально учитывает ведущий канал сенсорного восприятия.
В ходе тренировок используют приборы, позволяющие получить обратную связь через зрительный, слуховой или тактильный анализатор: «И-2», «ВИР-4», «Vocal-2» (визуальный канал), электроглоттограф, видеоларингостробоскоп, компьютерная программа «Видимая речь» IBM PC (визуальный канал); магнитофон «АИР-2», специально сконструированные автором приспособления для звукозаглушения и звукоусиления (слуховая связь), «Мастер саунд» (слуховой и тактильный контроль); «СНИМ-1» (тактильная и зрительная связь).
На подготовительном этапе предпочтение отдается тренировке однопараметрической БОС, на последующих этапах подключают многопараметрическую в различных комбинациях.
У пациентов с ведущим зрительным каналом восприятия на начальном этапе обучения используют визуальные средства (рисунки, фотографии, схемы, пиктограммы), которые не только служат средством предъявления материала (схемы артикуляции, интонационных конструкций и т.п.), но и средством развития продуктивных видов речевой деятельности. Зрительные опоры облегчают процесс звукопроизношения и голосообразования.
Использование приборов, преобразующих звуковой сигнал в световой, доступный для наблюдения, в значительной мере облегчает формирование оптимальной интенсивности и высоты звучания.
Основным принципом визуальной БОС является преобразование звукового сигнала в световой, который дает возможность наблюдать изменения звучания в процессе выполнения задания. Обучающемуся демонстрируют образец правильного звучания, предлагают сравнить его с изображением на экране при выполнении аналогичного упражнения самим пациентом.
Тренирующийся может оценить степень отклонения от нормы, сопоставив собственный результат с «эталонным» изображением.
Автором разработана методика по использованию прибора «Vocal-2» у больных с гипотонусной дисфонией, парезами и параличами гортани, позволяющая дозировать нагрузки и правильно определить интенсивность звучания. Применение этого аппарата позволяет не только визуально оценить правильность выполнения задания, но и объективно измерить интенсивность звука, определить скорость спада уровня звукового давления, время максимальной фонации.
Электроглоттограф также используется не только как обучающее средство, но и для диагностических целей. Прибор позволяет регистрировать амплитуду колебательных движений голосовых складок, их частоту и ритмичность. Особенно информативен метод при парезах и параличах гортани, используется для дифференциальной диагностики, в частности, от гипотонусной дисфонии, а также для документации эффективности проведенного коррекционного воздействия.
Неоценимую помощь в процессе реабилитации оказывает видеоларингоскопия и видеоларингостробоскопия, которые используются в процессе обучения для демонстрации нормальной гортани и документирования патологических процессов у пациента. Больной может наблюдать на экране телевизора или видеокамеры изображение собственных голосовых складок, их анатомическую структуру, оценивать характер смыкания и вибрации, особенно при парезах и параличах гортани и гипотонусной или гипертонусной дисфонии. При узелках и полипах голосовых складок демонстрируют эти образования пациентам до операции, а затем после консервативного или хирургического лечения — достигнутый результат.
У пациентов с ведущим слуховым сенсорным каналом восприятия логопедическую работу начинают с записи голоса обучаемого на магнитофон с целью документации качества и степени нарушения голоса при поступлении и далее проводят записи для сравнения и оценки результатов. Прослушивание магнитофонных записей позволяет выявить просодические особенности: ошибки интонирования, изменение тембра звучания и т.п. После предъявления тренирующимся «эталонного» образца просят его повторить.
Аудиосредства позволяют не только сформировать слухопроизносительные навыки, но и обеспечивают эффективную самостоятельную работу в домашних условиях. Прослушивание магнитофонных записей способствует повышению слухового контроля за собственной речью в спонтанном общении. Аудирование позволяет не только сформировать самоконтроль, но и подготавливает базу для дальнейшей коррекционной работы.
Для снятия излишней напряженности артикуляционной и голосовой мускулатуры, нормализации темпа речи успешно используется задержанная акустическая обратная связь (ЗАОС) при помощи аппарата «АИР-2».
Установлено, что оптимальной для больных с гипотонусной дисфонией является задержка 50-95 мс. Выбор определяется больным самостоятельно и ориентирован на отсутствие субъективных отрицательных ощущений. Слыша свою речь отставленной, тренирующиеся непроизвольно переходят на медленный, плавный темп, увеличивают интенсивность звучания.
Особенно эффективно применение ЗАОС у пациентов с болезненной фиксацией внимания, так как при работе на аппарате они становятся более спокойными, уравновешенными. Прослушивая свою речь, понимают, что можно в процессе тренировок получить положительный результат.
Особенно полезными тренировки оказываются при гипертонусной дисфонии и у больных с узелками и полипами голосовых складок.
Занятия проводят по следующей схеме:
1.Вначале устанавливается максимальная задержка 200-250 мс с целью ощущения несомненного эффекта замедленной речи и изменения частоты основного тона.
2.Далее подбирается оптимальная громкость акустического сигнала, поскольку ослабленный сигнал снижает эффект, а слишком сильный вызывает неприятные субъективные ощущения.
3.Затем добиваются согласованности речевого высказывания с задержанным акустическим сигналом.
Впоследствии аппарат «АИР-2» используется на этапе автоматизации для закрепления выработанных голосовых навыков, при этом время задержки постепенно уменьшается.
Занятия проводят по 15-20 минут два раза в день.
Для активизации слухового внимания, повышения интенсивности голоса или снятия излишней напряженности, ослабления патологической слуховой фиксации применяют акустическую задержанную обратную связь, звукозаглушение или звукоусиление.
Наиболее эффективно применение при лечении стойких рецидивирующих психогенных афоний, гипо- и гипертонусных дисфонии.
Через наушники пациенту подается звуковой сигнал, сила сигнала подбирается индивидуально для каждого, в процессе занятий постепенно снижается. Помимо сигнала, подаваемого с магнитофона, применяют корректофон Деражне, модифицированную трещотку Барани, белый шум.
Совместно с Г.Ф. Иванченко и В.И. Макаровым автором был разработан специальный прибор, работающий от автономного источника питания и позволяющий регулировать индивидуально интенсивность подаваемого сигнала. Интенсивность устанавливается по субъективным ощущениям, так, чтобы при чтении текстового задания пациент не слышал собственного голоса. Следует избегать слишком громкого сигнала, который может вызвать головные боли или слишком слабого, ограничивающего терапевтический эффект.
Аппарат «МОНОЛОГ» объединяет функции звукозаглушения, звукоусиления, ритмической стимуляции, воспроизведения речи с определенной задержкой («ЭХО»).
Использование в аппарате четырех основных технических средств позволяет получать разнообразные комбинации лечебных методов.
1. ЗВУКОЗАГЛУШЕНИЕ собственной речи известно еще со времен Демосфена. В качестве заглушающего фона используется «белый шум», акустически напоминающий шум прибоя. Коррекция речи и голоса с помощью звукозаглушения связана с именами А.А. Маланичевой (1954), В.П. Воскресенского (1962), А.В. Крапухина (1981), Ф. Черри и т. д. А.В. Крапухин механизм влияния «белого шума» трактует следующим образом:
=> повышение громкости речи наблюдается при всех видах
заглушения (эффект Ломбарда); => возникает разрыв привычной слухоречевой связи; => звукозаглушение выполняет роль отвлечения от речевого акта.
Но главным образом положительный результат при звукозаглушении принадлежит эффекту повышения громкости.
2.ЗВУКОУСИЛЕНИЕ как метод коррекции нарушения голоса и речи было предложено В.А. Раздольским в 1965 г. Эффект наступает благодаря изменению привычной громкости собственной речи.
3.МЕТРОНОМ, или метод ритмической стимуляции речи, известен столь же давно, как и метод заглушения..
В ходе тренировок у 3 больных с функциональной афонией спонтанно добились звучного голоса, у больных с гипотонусной дисфонией в ходе тренировок интенсивность повысилась в среднем на 15 дБ, а у больных с парезами — на 10 дБ.
На этапе формирования навыков голосообразования успешно апробирован аппарат «Мастер саунд», позволяющий одновременно осуществлять слуховой и вибрационный контроль. Усиление резонирования звучания за счет увеличения объема ротового резонатора, отражения от стенок прибора звуковой волны позволяет иначе услышать собственный голос, скорректировать звучание в ходе занятий.
Наиболее эффективны занятия у пациентов с ведущим кинестетическим каналом восприятия и у «аудистов». Продолжительность сеансов 2—7 минут по 3—4 раза в день.
Для повышения тонуса голосовых складок у пациентов с парезами и параличами голосовых складок, гипотонусной дисфонией с доминирующим кинестетическим и зрительным каналом восприятия используется прибор «СНИМ-1», продуцирующий диадинамические токи. Специальные электроды накладываются на область гортани, с помощью электротока стимулируют мышечную активность голосовых складок. Во время проведения процедур пациенту предлагают произносить специально подобранные слова синхронно с электровоздействием. С помощью стрелочного индикатора можно определить, насколько повышается интенсивность сигнала. Рекомендуется до 10 процедур по 10 минут ежедневно.
На этапе формирования и закрепления полученных голосовых навыков у группы больных была использована компьютерная программа «Видимая речь» IBM PC (версия 1). В эксперименте принимало участие 25 человек с различными диагнозами, практически все пациенты ранее не пользовались компьютером. Были составлены программы индивидуальных тренировок, отобрана последовательность применения различных модулей. Все пациенты вели дневниковые записи, которые впоследствии были подвергнуты анализу, где они фиксировали результаты каждого занятия, отмечали трудности в работе и оценивали эффективность занятия с предложенным упражнением. В ходе эксперимента проводили наблюдение за особенностями поведенческих реакций в условия «успеха-неуспеха». Для повышения эффективности БОС применяли сочетание компьютерных программ и «Мастер саунд».
Было установлено, что независимо от навыка работы с техникой уже к 5 занятию все обучаемые осваивают программу, занятия вызывают интерес, а 7 человек предпочитают компьютерные занятия традиционным тренировкам под руководством логопеда.
Преимуществом компьютерной программы являются: возможность контролируемой и самостоятельной работы, наличие обратной связи, имитирующей общение, а также полифункциональность и адресная вариативность. В ходе тренировок отрабатывается длительность фонационного дыхания, умение варьирования интенсивности и частоты основного тона, проводится работа по расширению диапазона звучания и различных интонационных конструкций.
Занятия проводятся два раза в неделю в течение 2 месяцев.
Правильно составленная программа позволяет сократить сроки тренировочных занятий на 10 дней при стационарном лечении. Рецидивов нарушения голоса не отмечали ни у одного пациента в течение 3 лет.
Опыт автора показывает, что следует продолжить внедрение компьютерных технологий в фониатрическую практику.
Таким образом, программы реабилитационных педагогических мероприятий должны быть дифференцированными, патогенетически обусловленными и личностно-ориентированными, учитывать все выявленные недостатки и проводиться комплексно.