Реабилитацию детей с артрогрипозом сможет облегчить стимуляция мозга

Совместно с НМИЦ детской травматологии и ортопедии имени Турнера исследователи НИУ ВШЭ изучили, как мозг детей с артрогрипозом после пересадки мышц контролирует сгибание локтя. Оказалось, что у таких пациентов вовлекается больше моторных нейронов, то есть начало нового движения требует от мозга больше усилий.

НИУ ВШЭ

# артрогрипоз

Исследование ВШЭ: реабилитацию детей с артрогрипозом может облегчить стимуляция мозга / ©Getty images / Автор: Екатерина Лебедева

Статья опубликована в Frontiers in Pediatrics. Артрогрипоз — врожденная аномалия опорно-мышечного аппарата, при которой конечности деформированы, суставы и мускулы недоразвиты, а движения в целом ограничены. Врожденный множественный артрогрипоз встречается у одного из 10 тясяч новорожденных. Заболевание не прогрессирует с возрастом и не снижает когнитивные способности ребенка.

При артрогрипозе важно восстановить способность к сгибанию локтя — тогда человек сможет заботиться о себе без посторонней помощи. Это достигается пересадкой мышц, которые смогут управлять локтевым сгибом. При реабилитации таких пациентов необходимо научить их мозг управлять конечностью так, как раньше ему было недоступно. Мозг не владеет паттерном движения, которое человек не воспроизводил в своей повседневной деятельности.

Исследование активности мозга, связанной со сгибанием локтя, позволяет разработать наиболее эффективные методики реабилитации пациентов с артрогрипозом, которым назначена пересадка мышц. Такие исследования редко проводились с участием детей, а их мозговая активность может сильно отличаться от активности у взрослых.

Чтобы восполнить этот пробел, ученые Института когнитивных нейронаук ВШЭ провели эксперимент. Для участия в исследовании пригласили четверых детей с врожденным множественным артрогрипозом и пять здоровых детей 5–10 лет. Трое из четверых детей с артрогрипозом ранее перенесли операцию по пересадке мышцы для восстановления сгибания локтя. В исследовании также участвовала группа из пяти здоровых взрослых.

Во время эксперимента испытуемый сидел за столом и по команде экспериментатора подносил руку ко рту, имитируя процесс приема пищи. В это время активность его мозга записывалась с помощью магнитоэнцефалографа (МЭГ). Всего от участников требовалось совершить 80 движений — по 40 каждой рукой.

Анализ собранных данных показал, что у пациентов с артрогрипозом, которые перенесли пересадку мышц, чаще наблюдалась двухсторонняя активация коры мозга при движении одной рукой. У них эта активность была более рассредоточена по коре по сравнению со здоровыми детьми и взрослыми.

Пока испытуемый имитирует действие — поднести ложку ко рту — активность его мозга записывается с помощью МЭГ / ©Golosheykin SA, Blagoveschenskiy ED, Agranovich OE, Nazarova MA, Nikulin VV, Moiseenko OE, Chan RW and Shestakova AN (2021) Feasibility and Challenges of Performing Magnetoencephalography Experiments in Children With Arthrogryposis Multiplex Congenita

«Активность двух сторон коры головного мозга можно объяснить общей трудностью в инициировании движения: пациентам с артрогрипозом нужно вовлечь больше моторных нейронов в эту задачу. При этом их движения были менее точными и более медленными по сравнению с здоровыми испытуемыми», — поясняет один из авторов статьи, старший научный сотрудник Института когнитивных нейронаук ВШЭ Евгений Благовещенский.

Динамика мозговой активности у пациентов отличалась от динамики здоровых испытуемых: вызванные движением мозговые отклики имели большее распределение во времени по сравнению с контрольной группой. Чем медленнее выполнялось движение пациентом, тем более распределенная во времени картина суммарной активности сопровождала его. Вероятно, это объясняется вовлечением сложного компенсаторного механизма в процесс сгибания локтя.

По мнению исследователей, так как после пересадки мышц именно начало движения вызывает у детей с артрогрипозом наибольшие трудности, возможные стратегии реабилитации таких пациентов могут включать неинвазивную стимуляцию мозга — она облегчит начало движения. Исследование проводится в рамках гранта РНФ, возглавляемого Ииро Яскелайненом, научным руководителем Международной лаборатории социальной нейробиологии Института когнитивных нейронаук.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» — один из крупнейших и самых востребованных вузов России. В университете учится 54 тысячи студентов и работает почти 4,5 тысячи учёных и преподавателей. НИУ ВШЭ ведёт фундаментальные и прикладные исследования в области социально-экономических, гуманитарных, юридических, инженерных, компьютерных, физико-математических наук, а также креативных индустрий. В университете действуют 47 центров превосходства, или международных лабораторий. Вышка объединяет ведущих мировых исследователей в области изучения мозга, нейротехнологий, биоинформатики и искусственного интеллекта. Университет входит в первую группу программы «Приоритет-2030» в направлении «Исследовательское лидерство». Кампусы НИУ ВШЭ расположены в четырех городах — Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Перми, а также в цифровом пространстве — «Вышка Онлайн».