Клинические испытания интерфейса мозг-компьютер для парализованных больных — впервые в России
-
- Процедура реабилитации
Способность к движению, нарушенную после инсульта или черепно-мозговой травмы, можно восстановить даже спустя значительное время. Специалисты Научного центра неврологии, Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН разрабатывают процедуру нейрореабилитации таких больных с помощью интерфейса мозг — компьютер (ИМК). Результаты своих исследований они опубликовали в недавнем номере журнала Физиология человека (Е. В. Бирюкова и др., «Восстановление двигательной функции руки с помощью экзоскелета кисти, управляемого интерфейсом мозг-компьютер. случай пациента с обширным поражением мозговых структур», О. А. Мокиенко и др., «Интерфейс мозг-компьютер:первый опыт клинического применения в России», Физиология человека, 2016, 42, стр. 19—30, 31—39). Это первые российские исследования возможностей ИМК в двигательной реабилитации пациентов с неврологическими нарушениями.
Черепно-мозговые травмы и инсульты часто приводят к параличам конечности, после которых около 30% больных не могут восстановить двигательные функции и нуждаются в постоянном уходе.
К сожалению, признанных с позиций доказательной медицины методов двигательной реабилитации больных, у которых мышцы полностью парализованы и поэтому не могут участвовать в тренировках, не существует. В таком случае остается единственное средство — воображение движения, при котором активируются те же области коры мозга, что и при движении настоящем. ИМК позволяет активировать двигательные области мозга, восстанавливать утраченные связи и контролировать правильность этой активации.
Когда человек совершает то или иное движение, определенным образом меняется его электроэнцефалограмма (ЭЭГ). Память компьютера содержит данные об особенностях ЭЭГ, соответствующих разным движениям, и распознает их. Во время сеанса нейрореабилитации пациент садится перед монитором компьютера.
Ему на голову надевают шапочку с электродами для регистрации ЭЭГ. Пациент должен мысленно воспроизводить состояние покоя или представить, как сжимает или разжимает кисти. Указания, какое именно действие нужно вообразить, он получает с помощью стрелок на мониторе. Если человек представляет движение правильно, компьютер распознает его ЭЭГ и цвет метки на мониторе изменяется. Если движение представлено неверно, метка остается прежней. Так воображаемое движение подкрепляется зрительной обратной связью, соответствующей активности мозга.
Российские исследователи испытали метод ИМК на 16 пациентах с нарушениями мозгового кровообращения или травмой головного мозга, с полностью парализованной или почти неподвижной кистью, не утративших способность понимать речь и говорить и способных выполнять инструкции, которые появляются на мониторе. Помимо традиционной терапии, они прошли курс из 10— 15 тренировок с помощью ИМК, по 20—30 минут каждая. Двадцать пациентов, которых лечили традиционными методами, составили группу сравнения. Обе группы были сопоставимы по возрасту, давности заболевания и степени выраженности неврологического дефицита. Традиционная терапия не улучшила подвижность кисти больных, а вот тренировки на ИМК оказались достаточно эффективными: у трех из четырех пациентов в раннем восстановительном периоде и у одного пациента в позднем двигательная функция кисти улучшилась настолько, что люди могли брать со стола некоторые предметы и поворачивать дверную ручку.
На втором этапе исследования медики использовали управляемый компьютером экзоскелет с пятью пальцами, надеваемый на кисть парализованной руки (рис. 2).
Пациент должен был представлять, как он разжимает кисть, и если делал это правильно, экзоскелет разгибал больному пальцы. Такое пассивное движение дополнительно стимулирует сенсомоторные области мозга, в конечном итоге улучшая их работу, и делает тренировку более эффективной. У 19 пациентов, прошедших курс тренировок, двигательные функции руки заметно улучшились. Сейчас российские ученые разрабатывают протокол широкого клинического применения технологии экзоскелет— ИМК у пациентов с постинсультным парезом.
Неинвазивный метод ИМК, основанный на воображаемом движении, может быть эффективным при нейрореабилитации пациентов с грубыми нарушениями подвижности кисти и обширным повреждением моторной и сенсорной коры, более того, для таких больных это единственное средство восстановления движений с их активным участием.
Работа выполнена при поддержке РФФИ и РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
