Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.12.2021
НИУ ВШЭ
562

Реабилитацию детей с артрогрипозом сможет облегчить стимуляция мозга

4.5

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.

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

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» — одно из крупнейших и самых востребованных высших учебных заведений России, стран СНГ и государств Восточной Европы. В НИУ ВШЭ представлены все уровни образовательной подготовки (от лицея для школьников до аспирантуры и MBA) по широкому спектру направлений в области социально-экономических, гуманитарных, юридических, инженерных, компьютерных, физико-математических наук, а также творческих специальностей. Научные подразделения ВШЭ — институты, центры, лаборатории, возглавляемые ведущими российскими и зарубежными учеными, ориентированы как на фундаментальные исследования, так и на прикладные разработки по заказам федеральных и региональных органов власти, министерств и ведомств, российских и зарубежных компаний. Высшая школа экономики стабильно занимает высокие места в предметных рейтингах Times Higher Education (THE) и QS, а также является единственным российским университетом в топ-50 рейтингов молодых университетов сразу двух агентств.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

Вчера, 10:24
Александр Березин

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: