Получены новые данные об использовании нейроинтерфейсов для восстановления после инсульта

Инсульт возникает в результате ухудшения кровоснабжения головного мозга, вследствие чего может происходить отмирание ткани. Нарушения при поражении тех или иных участков бывают разными: например, если затронуты нервные клетки зоны коры головного мозга, отвечающей за движения, у человека может развиться паралич (полная обездвиженность).

Нейроинтерфейс (интерфейс «мозг-компьютер», ИМК) — система, позволяющая передавать сигналы мозга напрямую на внешнее устройство, то есть управлять им фактически «силой мысли». ИМК, основанные на воображении движений, все чаще используются в постинсультной реабилитации: при представлении движений активируются те же зоны мозга, которые участвуют в подготовке реального действия. При этом личностные особенности пользователя, его черты характера могут влиять на результат взаимодействия с нейроинтерфейсом и позволяют прогнозировать успешность его контроля.

Исследование показало, что связь распознавания сигналов мозга и личностных характеристик зависит от того, воображает индивидуум движения правой или левой рукой, а также от того, «чистый» ли он правша или у него есть признаки скрытого левшества. Ученые также выяснили, что при управлении испытуемыми ИМК успешность распознавания при воображении движений правой рукой выше у экспрессивных чувствительных экстравертов, левой рукой – у практичных, сдержанных, скептичных и не очень общительных людей.

Предполагается, что в основе этого феномена могут лежать межполушарные различия в уровне дофамина и в способах кодирования информации о движениях. Это исследование позволяет определить, насколько способен каждый отдельный человек к управлению ИМК по его личностным характеристикам, что позволяет создавать для пациентов-пользователей ИМК персонализированные тренинги и определять стратегии реабилитации пациентов с односторонним инсультом.

«Дальнейшие исследования будут направлены на изучение возможности управления ИМК при помощи воображения движений нижних конечностей — сгибания стоп и локомоции», — рассказывает Варвара Викторовна Решетникова, соавтор работы, младший научный сотрудник НИИ физиологии имени И.П. Павлова РАН.

Исследователи планируют применить для этих целей «Биокин», комплекс для нейрореабилитации, который представляет собой кровать-экзоскелет, совершающую движения ногами лежащего при успешном воображении им движений нижних конечностей.

«Например, человек кинестетически воображает, что он ходит, и в это время экзоскелет двигает его ногами как будто он действительно находится в движении, — уточняет механизм работы Варвара. — Нейрореабилитация такого рода может применяться не только после инсульта, но и после повреждения спинного мозга, ДЦП и других расстройствах движений нижних конечностей».

Институт физиологии Павлова

14 статей

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН — один из институтов Отделения биологических наук Российской академии наук. Институт ведет фундаментальные и прикладные исследования, направленные на раскрытие механизмов высшей нервной деятельности, функционирования сенсорных и висцеральных систем организма.

Показать больше