Создание новых технологий нейрореабилитации

22 января 2024

В последнем выпуске журнала «Анналы клинической и экспериментальной неврологии» опубликована статья «Интерфейс мозг–компьютер, основанный на спектроскопии в ближней инфракрасной области, в двигательной реабилитации после инсульта: описание серии случаев».

В статье описаны первые в России клинические результаты использования технологии спектроскопии в ближней инфракрасной области в контуре интерфейса мозг-компьютер у пациентов после инсульта.

Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) – это технология, которая позволяет человеку управлять подключенными к компьютеру устройствами без использования естественных проводящих нервных путей, повреждённых после инсульта, то есть «силой мысли».

В реабилитации эта технология используется как эффективный метод восстановления двигательных функций руки, при этом в качестве управляющего сигнала чаще всего используют регистрацию ЭЭГ (электроэнцефалографию) – относительно простой и безопасный метод. Однако применение ЭЭГ связано с рядом неудобств: необходимостью нанесения геля на кожу головы, неподвижностью пациента в течение занятия (движение искажает сигнал ЭЭГ), низкой надёжностью работы системы в целом.

Технология спектроскопии в ближней инфракрасной области (БИКС) с помощью пучков поляризованного света с определённой длиной волны позволяет регистрировать активность коры головного мозга в реальном времени. Такая регистрация абсолютно безопасна и может быть использована даже у детей и беременных женщин.

Свет проникает под покровы головного мозга без применения каких-либо гелей и во время движения, что существенно расширяет возможности реализации технологии интерфейса мозг-компьютер.

Во время занятия пациент сидит перед компьютером, на голову надета шапочка, похожая на ЭЭГ, однако вместо электродов в ней находятся светодиоды (источники света) и оптоды – датчики отражённого от коры головного мозга света, которые регистрируют изменение работы мозга.

При воображении движения парализованной рукой в головном мозге происходит изменение активности тех же участков, которые отвечают за реальную двигательную деятельность, что в комплексной реабилитации улучшает её эффективность. Такие тренировки называют идеомоторными (мысленными).

В исследовании, проводящемся в Научном центре неврологии совместно с учёными из Института высшей нервной деятельности РАН, приняли участие 5 пациентов с давностью инсульта от 1 дня до 12 месяцев и нарушением движения в руке (парезом). Было определено, что пациенты после инсульта способны успешно обучаться представлению движения с применением системы БИКС-ИМК и достигать неплохих показателей качества управления нейроинтерфейсом.

Важным результатом является клинически значимое улучшение двигательной функции руки, которое было достигнуто у 3 пациентов из 5, а также подтверждение безопасности и удобства использования такого метода.

Планируется дальнейшее исследование технологии с целью более точной оценки клинической эффективности этого перспективного метода реабилитации.