Учёные из Австралии предложили новый способ терапии последствий инсульта. Они протестировали нейрокомпьютерный интерфейс и после девяти недель пронаблюдали улучшения потерянных функций у пациентов на 36 процентов.
Инсультом называют острое нарушение кровообращения, последствием которого может стать частичная потеря моторных функций конечностей – парез, или полностью одной стороны тела – гемипарез. Для устранения таких видов нарушений применяют методы физиотерапии, что даёт пациентам возможность восстановить подвижность с эффективностью в 70 процентов. Современные технологии, в частности интерфейсы мозг-компьютер, способны помочь физиотерапевтам повысить эффективность лечения даже после самых серьёзных поражений.
Одно из подобных приспособлений ЭЭГ-нейроинтерфейс. Он преобразует мысленное движение руки добровольца в электрический сигнал, который после этого превращается в сенсорный посредством компьютера и подходит к электродам, расположенным на пораженной конечности. Считывание информации о движении мышц происходит за счёт электромиографии, а обратную связь обеспечивают площадки под ладонями: они дают пациенту возможность почувствовать и увидеть результат работы интерфейса – движение конечности.
Основа правильной работы интерфейса такого типа, по мнению учёных – время, которое необходимо компьютеру для обработки сигнала от ЭЭГ и направления его в виде сенсорных импульсов к мышцам. Более ранние испытания показывали, что технология эффективно работает в интервале от 200 до 300 миллисекунд. В своём эксперименте исследователи уменьшили интервал от 0 до 100 и решили проверить, будет ли нейроинтерфейс показывать более эффективный результат.
Для этого потребовалось девять недель, в течение которых авторы тестировали технологию с заданными параметрами на добровольце – пациенте, шесть месяцев назад пережившем инсульт. Учёные провели 10 сеансов связи мозга добровольца с ЭЭГ-нейроинтерфейсом по 30 минут. Мужчину «подключали» к интерфейсу и предлагали представлять движения своей поражённой руки. Далее сигнал в течение случайно распределённых секунд – 16, 24, 28 и 96 шёл к повреждённым мышцам.
Чтобы измерить эффект такой терапии, учёные использовали разработанный для изучения качества реабилитации людей после инсульта тест – ARAT (action research arm test). С его помощью авторы измерили изменения в работоспособности конечности и выяснили, что тренировки с нейроинтерфейсом подняли уровень моторных функций на 36 процентов.
Таким образом, уменьшение времени возврата сенсорного сигнала способно улучшить работу нейроинтерфейсов в терапии последствий инсульта. Для того, чтобы дать наиболее точную оценку ЭЭГ-нейроинтерфейсу в борьбе с парезами и гемипарезами, исследователям необходимо провести эксперимент на большем количестве пациентов. Если после них предположения авторов подтвердятся окончательно, то технология войдёт в число других нейрокомпьютерных интерфейсов, которые сейчас помогают пациентам в восстановлении нейрофизиологических функций после различных поражений.
Статья с подробностями эксперимента опубликована в журнале Royal Society Open Science.
Текст: Екатерина Заикина