CC BY
95
Обзоры и лекции
long-acting beta-agonists monotherapy for stable COPD: a systemic review. Chest. 2009; 136: 1029—38.
50. Wedzicha J.A., Calverley P.M., Seemungal T.A. et al. The prevention of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations by salmeterol/fluticasone propionate or tiotropium bromide. Am. J. Respir. Crit. Care. Med.. 2008; 177: 19—26.
51. Kerwin E., Hebert J., Gallagher N. et al. Efficacy and safety of NVA237 versus placebo and tiotropium in patients with COPD: the GLOW2 study. Eur. Respir. J. 2012; 40: 1106—14.
52. Zhong N., Wang C., Zhou X. et al. LATERN: a randomized study of QVA149 versus salmeterol/fluticasone combination in patients with COPD. Int. J. COPD. 2015; 10: 1015—26.
53. Price D., Yawn B., Brusselle G., Rossi A. Risk-to-benefit ratio of inhaled corticosteroids in patients with COPD. Prim. Care. Respir. J. 2013; 22: 92—100.
54. Yawn B.P., Li Y., Tian H. et al. Inhaled corticosteroid use in patients with chronic obstructive pulmonary disease and the risk of pneumonia: a retrospective claims data analysis. Int. J. COPD. 2013; 8: 295—304.
55. Suissa S., Patenaude V., Lapi F., Ernst P. Inhaled corticosteroids in COPD and risk of serious pneumonia. Thorax. 2013; 68: 1029—36.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 615.831.03:616.894-053.9].015.4
56. Magnussen H., Disse B., Rodriguez-Roisin R. et al. Withdrawal of inhaled glucocorticoids and exacerbations of COPD. N. Engl. J. Med.. 2014; 371: 1285—94.
57. Rossi A., van der Molen T., del Olmo R. et al. INSTEAD: a randomized switch trial of indacaterol versus salmeterol/fluticasone in moderate COPD. Eur. Respir. J. 2014; 44: 1548—56.
58. Vestbo J., Vogelmeier C., Small M., Higgins V. et al. Understanding the GOLD 2011 Strategy as applied to a rearl-world COPD population. Respir. Med. 2014; 108: 729—36.
59. Kaplan A.G. Applying the wisdom of stepping inhaled cortico-steroids in patients with COPD: a proposed algorithm for clinical practice. Int. J. COPD. 2015; 20: 2535—48.
60. Asthma, COPD and Asthma-COPD Overlap Syndrome (ACOS) Global Initiative for asthma (GINA) 2014. Available: http://www. ginasthma.org/
61. Agusti A., Hurd S., Jones P. et al. FAQs about the GOLD assessment proposal of COPD: a comparative analysis of four different cohorts. Eur. Respir. J. 2013; 42: 1391—401.
62. Agusti A., Fabbri L.M. Inhaled steroids in COPD: when should they be used? Lancet Respir. Med. 2014; 2: 869—71.
63. Cooper C.B., Barjaktarevic I. A new algorithm for the management of COPD. Lancet Respir. Med. 2015; 3: 266—8.
Поступила 02.03.15 Принята в печать 02.03.15
Зуева М.В. 1, Рапопорт С.И.2,Цапенко И.В. 1, Бубеев Ю.А.3, Манько О.М.2, Смолеевский А.Е.2
НАРУШЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМОВ ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ СВЕТОВОЙ ТЕРАПИИ
'ФГБУ «Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, 105062, г. Москва; 2ФГБУН ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем РАН», 123007, Москва; 2ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава РФ, 119991, г. Москва; 3ФГБУН ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, 123007, г. Москва
Для корреспонденции: Зуева Марина Владимировна — д-р биол. наук, проф., нач. отд. клин. физиологии зрения им. С.В. Кравкова ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава РФ; е-шаД: [email protected]
В обзоре представлен краткий очерк циркадианных нарушений, ассоциированных с нейродегенеративными заболеваниями головного мозга у пожилых людей, в том числе при болезни Альцгеймера (БА) и болезни Паркинсона (БП). Поскольку свет является одним из самых мощных синхронизирующих сигналов среды для физиологических ритмов организма, воздействие яркого света часто используется для терапии нарушений сна, коррекции поведения больных с тяжелой деменцией, улучшения походки и других функций при заболеваниях центральной нервной системы. Сегодня также изучаются фотомодулирующие эффекты низкоэнергетического лазерного и светодиодного излучения для реабилитации больных при различных патологических состояниях. Показан положительный эффект излучения низкой интенсивности при БА и БП. Внешним фактором, способным усугублять течение нейродегенеративных расстройств, является световое загрязнение окружающей среды. Нерациональное искусственное освещение может вызывать нарушение биоритмов, зрительных и когнитивных функций. В обзоре кратко представлены также современные представления о фрактальной динамике физиологических функций здорового организма, включая активность головного мозга, и ее упрощении при патологических состояниях. Потеря многомасштабной сложности спонтанной активности головного мозга установлена для больных БА, БП, эпилепсией и шизофренией и, как полагают, в значительной степени отражает фундаментальные изменения, происходящие в системе управления циркадианными ритмами организма. Недавно одним из авторов настоящего обзора М.В. Зуевой предложена и теоретически обоснована гипотеза, позволяющая иначе взглянуть на перспективы использования световой стимуляции для лечения нейродегенеративных расстройств. Предполагается, что применение фрактальной световой стимуляции может способствовать восстановлению функции сетчатки и мозга при нейродегенеративных заболеваниях путем реактивации нейрональной пластичности. Применение нелинейной световой стимуляции может стать инновационным методом терапии нейродегенеративных расстройств.
Кл ючевые слова: регуляция циркадианных ритмов; нейродегенеративные заболевания; болезнь Альцгеймера;
болезнь Паркинсона; фототерапия; световое загрязнение среды; фрактальная световая стимуляция.
Для цитирования: Зуева М.В., Цапенко И.В., Манько О.М., Смолеевский А.Е. Нарушения физиологических ритмов при нейродегенеративных заболеваниях: проблемы и перспективы световой терапии. Клин. мед. 2016; 94 (6): 427—432. DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432
Zueva M.V., Tsapenko I.V., Manko O.M., Smoleevsky A.E.
ALTERATIONS OF PHYSIOLOGICAL RHYTHMS IN NEURODEGENERATIVE DISORDERS: PROBLEMS AND PROSPECTS OF LIGHT THERAPY
1 Moscow Helmholtz Research Institute of Ophthalmology, Ministry of Healthcare of Russian Fédération, 105062, Moscow, Russia; 2 Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, 123007, Moscow, Russia
Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(6) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432
Reviews and lectures
This review provides an outline of circadian disorders associated with neurodegenerative diseases of the brain in the elderly, including Alzheimer's (AD) and Parkinson's diseases (PD). Since light is one of the most powerful environmental cues synchronizing physiological rhythms, exposure to bright light is often used to treat sleep disorders, behavior of patients with severe dementia, gait, and other functions disordered in CNS pathologies. Photobiomodulation effects of the low-energy laser and LED radiation is also considered as a potential tool for the rehabilitation ofpatients with various pathologies. It yielded positive results in the treatment of both PD and AD. An external factor that can exacerbate a course of neurodegenerative diseases is light pollution. Irrational artificial lighting can cause jet lag, affect visual and cognitive functions. The review also summarizes the current understanding of fractal dynamics of physiological rhythms in healthy subjects (including brain activity) and their reduced complexity in pathological conditions. The loss of multiscale complexity of brain electrical activity has been documented for patients with AD, PD, epilepsy, and schizophrenia. It is thought to reflect fundamental changes in the regulation of the body's circadian rhythms. Recently, M.V. Zueva proposed and theoretically substantiated the hypothesis that allows taking another look at the prospects for the use of light stimulation. It is expected that the use of stimuli with fractal structure can help to restore the retina and brain's functions in neurodegenerative diseases by reactivation of neuronal plasticity and be an innovative method for the treatment of neurodegenerative disorders.
Keywords: regulation of circadian rhythms; neurodegenerative disorders; Alzheimer's disease; Parkinson's disease;photic therapy; light pollution; fractal light stimulation.
Citation: Zueva M.V. Tsapenko I.V., Manko O.M., Smleevsky A.E. Disturbances of physiological rhythms in neurodegenerative diseases: problems and prospects of light therapy. Klin. medí. 2016 94 (6): 427—432. DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432 Correspondence to: Marina V. Zueva - doctor boil. Sci., professor, head Dpt Clinical Physiology of Vision, Moscow Helmholtz Research Institute of Ophthalmology; е-mail: [email protected]
Received 02.03.15 Accepted 02.03.15
Нарушение циркадианных ритмов и их фрактальной регуляции при нейродегенеративной патологии головного мозга
Сегодня общепринято, что супрахиазматическое ядро (СХЯ) гипоталамуса является основным циркади-анным водителем ритма, который поддерживает синхронность между биологическими часами (осцилляторами) всего организма [1—3]. На клеточном уровне циркадианные пейсмекеры представляют транскрип-ционно-трансляционные петли обратной связи с отрицательной авторегулируемой активацией ключевых циркадианых генов Period и Cryptochrome [4, 5]. Суточный ритм на всех уровнях организации организма, включая поведенческие ритмы, обеспечивает адаптацию человека в природе и к социальной жизни на Земле. В связи с этим отставание суточных ритмов ослабляет физические и ментальные способности человека [4, 6, 7].
Знание физиологических механизмов регуляции физиологических ритмов в здоровом организме и развития десинхронозов при патологических состояниях различной этиологии определяет различные аспекты хронофармакологии и хронотерапии [7—9].
Обнаружено, что нарушение в системе регуляции циркадианных ритмов, вносит вклад в развитие связанных с возрастом нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера (БА), болезнь Паркинсона (БП) и болезнь Хантингтона [10, 11]. Нейродегенеративные заболевания головного мозга, нередко рассматриваемые как протеинопатии, характеризуются избыточной агрегацией специфических белков. Так, например, у пациентов с БА имеется аномальное скопление бета-амилоида во внеклеточных бляшках и внутриклеточных тау-нитей, ассоциированных с микротрубочками (у пациентов с БП — с тельцами Леви) выявлены отложения альфа-синукле-
ина (цит. по [4]). Общим признаком многих нейроде-генеративных расстройств являются нарушения цир-кадианного цикла сна. Альтерации суточных ритмов активности у таких пациентов развиваются более быстрыми темпами, чем во время нормального старения [6, 12—14]. Результаты многочисленных исследований показывают, что одним из возможных механизмов потери циркадианной регуляции, по-видимому, являются нейродегенеративные изменения центрального циркадианного пейсмекера [15, 16]. Получены доказательства того, что дисфункция СХЯ может нарушать поведенческие и физиологические циркадианные ритмы и их синхронность с циклом день-ночь [17, 18]. Предполагают, что нарушения функции головного мозга и нарушения сна, изменяющие продолжительность и чередование периодов сна и бодрствования, имеют общее происхождение [10] и многочисленные патологические проявления, связанные с заболеваниями головного мозга, возможно, являются следствием альтераций механизмов регуляции сна. Исходя из этой гипотезы, авторы предположили, что стабилизация сна является перспективным инструментом для уменьшения ранних симптомов психических и нейро-дегенеративных заболеваний [10].
Результаты экспериментальных исследований связи между сном и пластичностью головного мозга в раннем и зрелом возрасте (см. обзор [19]) показали, что сон особенно важен для активации синаптической пластичности и развития головного мозга в раннем периоде после рождения. Также установлено, что сон вносит значительный вклад в процессы обучения, хранения и извлечения памяти у взрослых.
Многие сложные структуры живых систем имеют фрактальную геометрию, проявляя свойство самоподобия в различных масштабах пространства [20, 21]. Вместе с тем физиологические процессы в здоровом
Обзоры и лекции
организме отличают самоподобные нелинейные колебания на нескольких масштабах времени (свойство инвариантности во времени). Например, фрактальными свойствами обладают такие ритмы здорового организма, как частота сердечных сокращений, дыхание, динамика походки, сложная структура которых теряется при патологических состояниях [21—24].
Фрактальная динамика также характеризует электрическую активность здорового мозга, отдельных нейронных сетей и импульсацию одиночных нейронов [25]. Потеря многомасштабной сложности спонтанной активности головного мозга отмечена у больных БА [26, 27], БП [28, 29], эпилепсией [30] и шизофренией [31, 32]. Биоэлектрическая активность головного мозга у больных БА характеризуется замедлением ритмов, уменьшением сложности ЭЭГ и нарушением ее синхронности [33].
Нарушения фрактальной сложности ритмов колебаний физиологических функций, как полагают, в значительной степени отражают фундаментальные изменения, происходящие в системе управления циркадиан-ными ритмами организма. Имеются доказательства, что изменения циркадианной ритмичности развиваются параллельно с нарушением фрактальной структуры функциональной активности при нейродегенератив-ных заболеваниях, например при БА (цит. по [18]). Снижение фрактальной размерности ритмов ЭЭГ было более выраженным у пациентов с большим количеством амилоидных бляшек [18]. В посмертном анатомическом исследовании в той же работе показано, что степень разрушения фрактальной динамики активности головного мозга сильно коррелирует с потерей вазопрессин-и ангиотензинергических нейронов в СХЯ. Эти данные позволяют предположить, что СХЯ участвует во фрактальной регуляции биоэлектрической активности головного мозга и изменение фрактальной структуры ЭЭГ может служить неинвазивным биомаркером ней-родегенерации. Таким образом, фрактальный паттерн корковой активности очень чувствителен к повреждению нейронов в СХЯ. Это подтверждают результаты более ранних исследований, согласно которым для поддержания фрактальной динамики мозговой активности необходима сохранность СХЯ [15, 16, 34].
Возможные позитивные и негативные последствия световых воздействий
Свет и светотемновой суточный цикл являются одним из самых мощных синхронизирующих сигналов среды, которые согласуют физиологические ритмы организма. По этой причине воздействие яркого света часто используется для лечения нарушений сна [3, 35]. Исследования показали пользу терапии ярким светом у пожилых людей и пациентов с несезонным депрессивным расстройством [36]. Терапия ярким светом признана потенциально полезной для лечения пациентов с агрессивным поведением и больных с тяжелой демен-цией [37, 38]. Яркий свет улучшает динамику походки и постуральную стабильность [39], оказывает благотвор-
ное влияние на настроение, сон и двигательные функции у больных с БП [40].
При БП часто наблюдаемые нарушения сна прочно ассоциируется с депрессией, которая, таким образом, также может индуцироваться нарушением циркадиан-ного ритма [41, 42]. Терапия ярким светом восстанавливает настроение и циркадианную ритмичность сна у пациентов с БП, БА и деменцией [43]. Более того, показано, что она оказывает положительное влияние и на моторную функцию у этих пациентов [40, 44]. Это согласуется с данными о том, что хороший сон более чем у 40% больных БП улучшает дофаминергическую функцию в результате возрастания накоплений дофамина в нигростриатных терминалях аксонов [45]. Ме-латонин, секретируемый в ночное время в эпифизе, ослабляет моторные функции у больных БП [44].
Фототерапия может модулировать временную схему ритма отдыха и активности и ритмы сна у пациентов с БА и деменцией [46, 47] и улучшает когнитивные функции у пожилых людей [43]. В недавнем обзоре [48] представлен детальный анализ влияния фототерапии на нарушения сна, депрессию и поведение у людей пожилого возраста и пациентов с БА и деменцией.
Терапия низкоинтенсивным лазерным излучением (НИЛИ), называемая также фотобиомодуляцией, известна с 1967 г. [49]. Сегодня НИЛИ широко применяется в физиотерапии и реабилитации [50, 51] больных при различных патологических состояниях, в том числе после инсульта, сердечного приступа, при повреждении спинного мозга, дегенеративных или травматических поражениях головного мозга. Показан положительный эффект НИЛИ при лечении пациентов с БП [52] и с умеренной БА [53]. Транскраниальная стимуляция головного мозга с НИЛИ используется для модуляции нейрональной функции и индукции терапевтического эффекта без разрушения структуры нервной ткани. В аналитическом обзоре [54] обсуждаются результаты новых исследований нейротерапевтического эффекта НИЛИ у животных моделей и людей и фотохимические механизмы, посредством которых может опосредоваться его стимулирующее воздействие на головной мозг. Арсенал методов фотобиомодуляции сегодня расширен применением светоизлучающих диодов и других источников света, которые дополняют диапазон используемых длин волн излучением в красной и ближней инфракрасной областях спектра [51]. Излучение светодиодных источников — некогерентное и менее монохроматическое, чем лазерное.
Терапевтическая ценность НИЛИ, однако, остается пока спорным вопросом, потому что еще недостаточно изучены фундаментальные биохимические механизмы его эффектов. Показано, однако, что митохондрии являются главными фоторецепторами лазерного излучения и увеличение продукции АТФ, активных форм кислорода, возрастание уровня внутриклеточного кальция и высвобождения оксида азота играют важную роль в триггере последующих событий, веду-
щих к активации факторов транскрипции и экспрессии множества генных продуктов, обладающих антиапоп-тозными, антиоксидантными и другими свойствами. В то же время в каждом конкретном случае для лечения пациента с использованием НИЛИ подбирается специфичный набор параметров лазерного излучения. Неоптимальный выбор параметров терапии, а также неадекватный выбор источника света и дозы излучения могут снизить эффективность лечения или даже привести к отрицательным результатам (см. обзор [51]). Как правило, эффекты НИЛИ характеризует двухфазная кривая, которая показывает, что малые дозы излучения могут оказывать лучшее терапевтическое воздействие, чем более высокие дозы [55, 56].
Метод так называемого увлечения мозговых волн (brainwave entrainment) более 100 лет используется для изменения частоты ритма корковой активности в терапии когнитивных нарушений, стресса, боли и др. Увлечением мозговых волн называют ритмическую стимуляцию с использованием мелькающих световых или пульсирующих звуковых стимулов, вызывающих изменения волновой активности, соответствующие навязываемой частоте стимуляции [57].
Независимой экологической и социальной проблемой является загрязнение окружающей среды искусственным освещением, но ее решение, по-видимому, нельзя полностью отделять от изучения проблемы циркадианных нарушений ритмов человеческого организма и экосистем, особенно в крупных, хорошо освещенных городах. Интенсивность искусственного освещения в окружающей среде возросла в последние несколько десятилетий; доказано, что освещение в ночное время значительно разрушает функционирование экосистем [58—60].
Круг интенсивно изучаемых сегодня проблем включает в себя поддержание здоровья и хорошего самочувствия людей, которые живут и работают в условиях искусственного освещения, в том числе в экстремальных условиях [61]. Световое загрязнение может вызвать нарушения биологических ритмов, связанных не только с видимой областью спектра, но также с излучением других диапазонов, влияющих на различные типы зрительного восприятия [62]. Следует отметить, что основное внимание обычно фокусируется на последствиях временной схемы включения и спектрального состава излучения источников искусственного света. Меньше внимания уделяется тому факту, что лампы многих видов производят серию импульсов, а воздействие мелькающим светом, как известно, имеет пагубные последствия для организма человека и животных [60]. Неблагоприятное воздействие мелькающего света документировано в неврологии [63].
Установлено, что при фотостимуляции определенные временные частоты усиливают ответы нейронов на зрительные стимулы и эти частоты гармонично связаны с наибольшей общей частотой делителя примерно 6,5 Гц. Такие стимулы, особенно на высоких ча-
Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(6) _DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432
Reviews and lectures
стотах, иногда приводят к неожиданным негативным последствиям, например к судорожной активности. У фоточувствительных пациентов зрительные стимулы высоких частот могут привести к опасному ответу центральной нервной системы [64, 65].
Перспективы фототерапии: фрактальная светостимуляция
Недавно на основании анализа большого объема литературы была предложена и теоретически обоснована гипотеза, позволяющая иначе взглянуть на перспективы использования световой стимуляции для терапии нейродегенеративных расстройств [66, 67]. Постулируется, что воздействие на человека в течение жизни зрительных сигналов среды сложной пространственной и темпоральной структуры необходимо для здорового развития и старения головного мозга. Приложениями, логически следующими из этой теории, являются 2 основные гипотезы:
1. Связанные с возрастом нейродегенеративные расстройства головного мозга и сетчатки, такие как глаукома, БА, БП и др., ассоциируются с искажением фрактальных характеристик окружающей среды — так называемой фрактальной сенсорной депривацией.
2. Применение фрактальной световой стимуляции может способствовать восстановлению функции сетчатки и головного мозга, в том числе при нейродеге-неративных заболеваниях, путем реактивации нейро-нальной пластичности.
Последний тезис хорошо подтверждают также указанные выше многочисленные свидетельства того, что флуктуации здоровых физиологических функций (включая корковую активность) имеют фрактальную динамику, а при патологических состояниях упрощается ритм осцилляций и уменьшается фрактальная размерность функциональной и моторной активности. Можно ожидать, что применение нелинейной световой (а также звуковой и мультимодальной) стимуляции может стать инновационным методом терапии нейроде-генеративных расстройств сетчатки и головного мозга.
ЛИТЕРАТУРА
( остальные источники см. REFERENCES)
2. Агаджанян Н.А. Биологические ритмы. М., Медицина. 1967.
3. Рапопорт С.И. (ред.) Мелатонин: перспективы применения в клинике. М.: ИМА-ПРЕСС, 2012.
7. Рапопорт С.И., Фролов В.А., Хетагурова Л.Г. (ред.) Хронобиология и хрономедицина. Руководство. М.: МИА, 2012.
8. Комаров Ф.И., Загускин С.Л., Рапопорт С.И. Хронобиологиче-ское направление в медицине: биоуправляемая хронофизиотера-пия. Терапевтический архив. 1994; 8: 3—6.
9. Чибисов С.М. Основные аспекты хронофармакологии и хронотерапии. Новая аптека. 2001; 3: 42—9.
REFERENCES
1. Hastings M.H., Brancaccio M., Maywood, E.S. Circadian pacemaking in cells and circuits of the suprachiasmatic nucleus. J. Neuroendocrinal. 2014; 26 (1): 2—10. Article first published online: 13 Jan 2014. doi: 10.1111/jne.12125
2. Aghajanian N.A. Biological rhythms. Moscow: Medicina, 1967. (in Russian)
3. Rapoport S.I. (ed.) Melatonin: prospects of application in the clinic. Moscow: IMA-Press, 2012. (in Russian)
Обзоры и лекции
4. Hastings M.H., Goedert M. Circadian clocks and neurodegenerative diseases: time to aggregate? Curr. Opin. Neurobiol. 2013; 23 (5): 880—7. doi: 10.1016/j.conb.2013.05.004.
5. O'Neill J.S., Maywood E.S., Hastings M.H. Cellular mechanisms of circadian pacemaking: beyond transcriptional loops. Handb. Exp. Pharmacol. 2013; 217: 67—103. doi: 10.1007/978-3-642-25950-0_4.
6. Bonaconsa M., Colavito V., Pifferi F., Aujard F., Schenker E., Dix S., Grassi-Zucconi G., Bentivoglio M., Bertini G. Cell clocks and neuronal networks: neuron ticking and synchronization in aging and aging-related neurodegenerative disease. Curr. Alzheimer. Res. 2013; 10 (6): 597—608. doi:10.2174/15672050113109990004
7. Rapoport S.I., Frolov V.A., Khetagurova L.G. (eds.), Chronobiology andChronomedicine. Guide. Moscow: MIA, 2012. (in Russian)
8. Komarov F.I., Zaguskin S.L., Rapoport S.I. Chronobiological trend in medicine: biocontrolled Chronophysiotherapy. Terapevticheskij arhiv. 1994; 8: 3—6. (in Russian)
9. Chibisov S.M. The main aspects of chronopharmacology and chro-notherapy. Novaja apteka. M., 2001; 3: 42—9. (in Russian)
10. Wulff K., Gatti S., Wettstein J.G., Foster R.G. Sleep and circadian rhythm disruption in psychiatric and neurodegenerative disease. Nat. Rev. Neurosci. 2010; 11: 589—99. doi: 10.1038/nrn2868
11. Naismith S.L., Lewis S.J., Rogers N.L. Sleep-wake changes and cognition in neurodegenerative disease. Prog. Brain Res. 2011; 190: 21—52. doi: 10.1016/B978-0-444-53817-8.00002-5.
12. Harper D.G. Disturbance of endogenous circadian rhythm in aging and Alzheimer disease. Am. J. Geriatr. Psychiatry. 2005; 13: 359— 68. doi:10.1097/00019442-200505000-00004
13. Hu K., van Someren E.J., Shea S.A., Scheer F.A. Reduction of scale invariance of activity fluctuations with aging and Alzheimer's disease: involvement of the circadian pacemaker. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009; 106: 2490—4. DOI: 10.1073/pnas.0806087106
14. Yesavage J.A. Circadian clock gene polymorphisms and sleep— wake disturbance in Alzheimer disease. Am. J. Geriatr. Psychiatry. 2011; 19: 635—43.
15. Stopa E.G., Volicer L., Kuo-Leblanc V., Harper D., Lathi D., Tate B., Satlin A. Pathologic evaluation of the human suprachiasmatic nucleus in severe dementia. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1999; 58: 29—39.
16. Farajnia S., Michel S., Deboer T., Tjebbe vanderLeest H., Houben T., Rohling J.H., Ramkisoensing A., Yasenkov R., Meijer, J.H. Evidence for neuronal desynchrony in the aged suprachiasmatic nucleus clock. J. Neurosci. 2012; 32 (17): 5891—9. doi: 10.1523/JNEUR0-SCI.0469-12.2012.
17. Duffy J.F., Zeitzer J.M., Czeisler C.A. Decreased sensitivity to phase-delaying effects of moderate intensity light in older subjects. Neurobiol. Aging. 2007; 28: 799—807.
18. Hu K., Harper D.G., Shea S.A., Stopa E.G., Scheer F.A. Noninvasive fractal biomarker of clock neurotransmitter disturbance in humans with dementia. Sci. Rep. 2013; 3, Article number 2229. doi: 10.1038/ srep02229.
19. Dang-Vu T.T., Desseilles M., Peigneux P., Maquet P. A role for sleep in brain plasticity. Pediatr. Rehabil. 2006; 9 (2): 98—118. doi: 10.1080/13638490500138702
20. Weibel E.R. Fractal geometry: a design principle for living organisms. Am. J. Physiol. 1991; 261 (6Pt): L361—9.
21. Goldberger A.L., Amaral L.A.N., Hausdorff J.M., Ivanov P.Ch., Peng C.-K., Stanley H.E. Fractal dynamics in physiology: Alterations with disease and aging. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (PNAS). 2002; 99 (Suppl. 1): 2466—72. doi: 10.1073/pnas.012579499
22. Goldberger A.L. Fractal variability versus pathologic periodicity: complexity loss and stereotypy in disease. Perspect. Biol. Med. 1997; 40: 543—61. doi: 10.1353/pbm.1997.0063.
23. Peng C.K., Mietus J.E., Liu Y., Lee C., Hausdorff J.M., Stanley H.E., Goldberger A.L., Lipsitz L.A. Quantifying fractal dynamics of human respiration: age and gender effects. Ann. Biomed. Eng. 2002; 30: 683—92. doi: 10.1114/1.1481053
24. Yamamoto Y., Hughson R.L. On the fractal nature of heart rate variability in humans: effects of data length and beta-adrenergic blockade. Am. J. Physiol. 1994; 266; 1 (Pt 2): R40—9.
25. Faure P., Korn H. Is there chaos in the brain? I. Concepts of nonlinear dynamics and methods of investigation. C.R. Acad. Sci. Paris. Ser. III. 2001; 324: 773—93. doi:10.1016/S0764-4469(01)01377-4
26. Besthorn C., Sattel H., Geiger-Kabisch C., Zerfass R., Forstl H. Parameters of EEG dimensional complexity in Alzheimer's disease. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1995; 95: 84—9. doi:10.1016/0013-4694(95)00050-9.
27. Hornero R., Abasolo D., Escudero J., Gomes C. Nonlinear analysis of electroencephalogram and magnetoencephalogram recordings in
patients with Alzheimer's disease. Phil. Trans. R. Soc. A. 2009; 367 (1887): 317—36. doi: 10.1098/rsta.2008.0197.
28. Stam C.J., Jelles B., Achtereekte H.A., Rombouts S.A., Slaets J.P., Keunen R.W. Investigation of EEG nonlinearity in dementia and Parkinson's disease. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1995; 95: 309—17. doi: 10.1016/0013-4694(95)00147-Q
29. Anninos P.A., Adamopoulos A.V., Kotini A., Tsagas N. Nonlinear analysis of brain activity in magnetic influenced Parkinson patients. BrainTopogr. 2000; 13 (2): 135—44. doi: 10.1023/A:1026611219551
30. Saermark K., Lebech J., Bak C.K., Sabers A. Magnetoencephalogra-phy and attractor dimension: normal subjects and epileptic patients. Brain Dynamics. 1989; 2: 149—57.
31. Kotini A., Anninos P. Detection of non-linearity in schizophrenic patients using magnetoencephalography. Brain Topogr. 2002; 15 (2): 107—13. doi: 10.1023/A:1021420507901
32. Takahashi T., Cho R.Y., Mizuno T., Kikuchi M., Murata T., Taka-hashi K., Wada Y. Antipsychotics reverse abnormal EEG complexity in drug-naive schizophrenia: A multiscale entropy analysis. Neuroimage. 2010; 51 (1): 173—82. doi: 10.1016/j.neuroimage.2010.02.009.
33. Dauwels J., Vialatte F., Cichocki A. Diagnosis of Alzheimer's disease from EEG signals: where are we standing? Curr. Alzheimer. Res. 2010; 7 (6): 487—505. doi: 10.2174/156720510792231720
34. Hu K., Scheer F.A., Ivanov P.C., Buijs R.M., Shea S.A. The suprachiasmatic nucleus functions beyond circadian rhythm generation. Neurosci. 2007; 149: 508—17. doi: 10.1016/j.neuroscience.2007.03.058
35. Dodson E.R., Zee P.C. Therapeutics for circadian rhythm sleep disorders. Sleep Med. Clin. 2010; 5 (4), 701—15. doi: 10.1016/j. jsmc.2010.08.001
36. Tuunainen A., Kripke D.F., Endo T. Light therapy for non-seasonal depression. Cochrane Database Syst Rev. 2004; 2: CD004050.pub2. DOI: 10.1002/14651858.CD004050.pub2.
37. Thorpe L., Middleton J., Russell G., Stewart N. Bright light therapy for demented nursing home patients with behavioral disturbance. Am. J. Alzheimer's Dis. 2000; 15: 18—26. doi: 10.1177/153331750001500109
38. Burns A., Allen H., Tomenson B., Duignan D., Byrne J. Bright light therapy for agitation in dementia: a randomized controlled trial. Int. Psychogeriatrics. 2007; 21: 711—21. doi:10.1017/ S1041610209008886.
39. Figueiro M.G., Gras L.Z., Rea M.S., Plitnick B., Rea M.S. Lighting for improving balance in older adults with and without risk for falls. Age Ageing. 2012; 41: 392—5. doi: 10.1093/ageing/afr166
40. Rutten S., Vriend C., van den Heuve J.A., Smit J.H., Berendse H.W., van der Werf Y.D. Bright light therapy in Parkinson's disease: an overview of the background and evidence. Parkinson's Disease. 2012, Article ID 767105. http://dx.doi.org/10.1155/2012/767105
41. Monteleone P., Maj M. The circadian basis of mood disorders: recent developments and treatment implications. Eur. Neuropsychopharma-col. 20098; 18 (10): 701—11. doi: 10.1016/j.euroneuro.2008.06.007.
42. Aarsland D., Pahlhagen S., Ballard C.G., Ehrt U., Svenningsson P. Depression in Parkinson disease — epidemiology, mechanisms and management. Nat. Rev. Neurol. 2012; 8 (1): 35—47.
43. Riemersma-van der Lek R.F. Effect of bright light and melatonin on cognitive and noncognitive function in elderly residents of group care facilities: a randomized controlled trial. J.A.M.A. 2008; 299: 2642—55. doi: 10.1001/jama.299.22.2642.
44. Willis G.L., Moore C., Armstrong S.M. A historical justification for and retrospective analysis of the systematic application of light therapy in Parkinson's disease. Rev. Neurosci. 2012; 23 (2): 199—226.
45. Tandberg E., Larsen J.P., Karlsen K. Excessive daytime sleepiness and sleep benefit in Parkinson's disease: a community-based study. Mov. Disord. 1999; 14 (6): 922—7.
46. Ancoli-Israel S., Gehrman P., Martin J.L., Shochat T., Marler M., Corey-Bloom J., Levi L. Increased light exposure consolidates sleep and strengthens circadian rhythms in severe Alzheimer's disease patients. Behav. Sleep Med. 2003; 1 (1): 22—36. doi:10.1207/ S15402010BSM0101_4
47. Fahey C.D., Zee P.C. Circadian rhythm sleep disorders and phototherapy. Psychiatr. Clin. North. Am. 2006; 29 (4): 989—1007. doi: 10.1016/j.psc.2006.09.009
48. Hanford N., Figueiro M. Light Therapy and Alzheimer's Disease and Related Dementia: Past, Present, and Future. J. Alzheimers Dis. 2013; 33 (4): 913—22. doi: 10.3233/JAD-2012-121645
49. Mester E., Szende B., Tota J.G. Effect of laser on hair growth of mice. Kiserl. Orvostud. 1967; 19, 628—31. [Article in German]
50. Hashmi J.T., Huang Y-Y., Osmani B.Z., Sharma S.K., Naeser M.A., Hamblin M.R. Role of low-level laser therapy in neurore-
Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(6) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-6-427-432
habilitation. PM.R. 2010; (Suppl 2): S292—S305. doi: 10.1016/j. pmrj.2010.10.013
51. Chung H., Dai T., Sharma S.K., Huang Y.Y., Carroll J.D., Hamb-lin M.R. The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy. Ann. Biomed Eng. 2012; 40 (2): 516—33. doi: 10.1007/s10439-011-0454-7. Epub 2011 Nov 2.
52. Trimmer RA., Schwartz K.M., Borland M.K., De Taboada L., Street-er J., Oron U. Reduced axonal transport in Parkinson's disease cybrid neurites is restored by light therapy. Mol. Neurodegener. 2009; 4: 26. doi:10.1186/1750-1326-4-26
53. Zhang L., Xing D., Zhu D., Chen Q. Low-power laser irradiation inhibiting Abeta25-35-induced PC12 cell apoptosis via PKC activation. Cell. Physiol. Biochem. 2008; 22: 215—22. doi: 10.1159/000149799.
54. Rojas J.C., Gonzalez-Lima F. Neurological and psychological applications of transcranial lasers and LEDs. Biochem. Pharmacol. 2013; 86 (4): 447—57. doi: 10.1016/j.bcp.2013.06.012.
55. Sommer A.P., Pinheiro A.L., Mester A.R., Franke R.P., Whelan H.T. Biostimulatory windows in low-intensity laser activation: lasers, scanners, and NASA's light-emitting diode array system. J. Clin. La-serMed Surg. 2001; 19: 29—33. doi:10.1089/104454701750066910.
56. Huang Y.Y., Sharma S.K., Carroll J.D., Hamblin M.R. Biphasic dose response in low level light therapy — an update. Dose Response. 2011; 9 (4): 602—18. doi: 10.2203/dose-response.11-009.Hamblin
57. Huang T.L., Charyton Ch. A comprehensive review of the psychological effects of brainwave entrainment. Altern. Ther. Health. Med. 2008; 14 (5): 38—49.
58. Falchi F., Cinzano P., Elvidge C.D., Keith D.M., Haim A. Limiting the impact of light pollution on human health, environment and stellar visibility. J. Environ. Manage. 2011; 92 (10), 2714—22. doi: 10.1016/j.jenvman.2011.06.029.
59. Gaston K.J., Davies T.W., Bennie J., Hopkins J. Reducing the ecological consequences of night-time light pollution: options
Reviews and lectures
and developments. J. Appl. Ecol. 2012; 49 (6): 1256—1266. doi: 10.1111/j.1365-2664.2012.02212.x
60. Inger R., Bennie J., Davies T.W., Gaston K.J. Potential biological and ecological effects of flickering artificial light. PLoS One. 2014; 9 (5): e98631. doi: 10.1371/journal.pone.0098631.
61. Neroev V.V., Ushakov I.B., Zueva M.V., Manko O.M., Lantukh E.P., Tsapenko I.V., Smoleevsky A.E. Bubeev Y.A., Nazarova G.A. The impact of exposure to LED light on the electroretinogram and visual evoked cortical potentials in the conditions of 10-days hermetic-chamber experiment. Rus. J. Rehabilit. Med. 2015; (2): 19—26.
62. Solano Lamphar H.A., Kocifaj M. Light pollution in ultraviolet and visible spectrum: effect on different visual perceptions. PLoS One. 2013; 8 (2), e56563. doi: 10.1371/journal.pone.0056563.
63. Sandstrom M., Lyskov E., Berglund A., Medvedev S, Mild K.H. Neurophysiological effects of flickering light in patients with perceived electrical hypersensitivity. J. Occup. Environ. Med. 1997; 39 (1), 15—22. doi: 10.1097/00043764-199701000-00006
64. Fisher RS, Harding G, Erba G, Barkley GL, Wilkins A. Photic- and pattern-induced seizures: A review for the Epilepsy Foundation of America Working Group. Epilepsia. 2005; 46: 1426—1441.
65. Tanaka M., Ishii A., Watanabe Y. Hazardous Effects of Light Stimulation in the Central Nervous System. Austin. J. Clin. Neurol. 2014; 1 (2): id1010.
66. Zueva M.V. Dynamic Fractal Flickering as a Tool in Research of Non-Linear Dynamics of the Evoked Activity of a Visual System and the Possible Basis for New Diagnostics and Treatment of Neurode-generative Diseases of the Retina and Brain. World Appl. Sci. J. 27 (4): 462—8, 2013. DOI: 10.5829/idosi.wasj.2013.27.04.13657
67. Zueva M.V. Fractality of sensations and the brain health: the theory linking neurodegenerative disorder with distortion of spatial and temporal scale-invariance and fractal complexity of the visible world. Front. AgingNeurosci. 2015; 7:135. doi: 10.3389/fnagi.2015.00135
nocTymna 09.12.15 npHHATa b nenaTL 15.12.15
