Наука

Исследование технологии "Интерфейс мозг-компьютер" (ИМК) 

Это технология, реализующая обмен информацией между мозгом и периферическим устройством в обход естественных проводящих путей нервной системы и мышц. Основная цель настоящего исследования: изучение эффективности неинвазивного ИМК, основанного на воображении движения, с использованием экзоскелета кисти для реабилитации больных с последствиями инсульта и парезом в руке.
Описание реабилитационной процедуры: во время занятия на голову пациента надета шапочка с электродами для регистрации ЭЭГ, под каждый из которых нанесен электродный гель. На кисти паретичной руки зафиксирован экзоскелет (роботизированное устройство для раскрытия пальцев кисти). Пациент сидит за столом перед компьютерным монитором и выполняет инструкции, предъявляемые исследователем. Процедура содержит до трех вышеописанных сессий, каждая длительностью 10 минут. Между сессиями пациент отдыхает в течение 2-3минут. С каждым пациентом процедуру длительностью до 40 минут проводят не менее 10 раз. Допускаются интервалы между процедурами от 1 до 3 дней.
Обоснование исследования: восстановление двигательных функций после инсульта обусловлено нейропластическими процессами в мозге: это механизмы, участвующие в обучении новому и обеспечивающие память.
Одной из главных целей нейрореабилитации является максимальная активизация нейропластичности для увеличения объёма и ускорения восстановления нарушенной функции: достижение такой цели обеспечивают применением большого числа двигательных упражнений, в том числе с помощью роботизированных устройств и систем биологической обратной связи.
Однако выполнение активных двигательных упражнений может быть ограничено особенностями течения заболевания - полной обездвиженностью, высокой спастичностью в конечности, болевым синдромом и другими обстоятельствами.
У человека после инсульта, тяжелой нейротравмы и других заболеваний могут полностью отсутствовать движения в руке и/или ноге, однако почти всегда остаётся способность к воображению движения.
Последние исследования в области нейронаук продемонстрировали, что воображение движения активирует те же области головного мозга и подчиняется тем же принципам двигательного контроля, что и выполнение произвольного движения, а следовательно может стимулировать нейропластические процессы.
Активация коры головного мозга при воображении движения сопровождается появлением сенсорно-моторного ритма (Мю-ритм) на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), который можно преобразовывать в команды для устройства, подключенного к компьютеру - на этом принципе и основана технология ИМК, использующегося в данном исследовании.
В качестве устройства, управляемого "силой мысли", мы используем экзоскелет кисти - роботизированный комплекс для раскрытия пальцев кисти.