Японские ученые из Токийского сельскохозяйственного и технологического университета (TUAT) обнаружили, что для пациентов, перенесших инсульт, наблюдение за движениями своих рук во время видео-терапии – в отличие от чужой руки – может улучшить мозговую активность и ускорить реабилитацию.
Их выводы были впервые опубликованы в Интернете в мае и опубликованы в выпуске журнала IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering от 7 июля 2019 г.
Инсульт возникает из-за нарушения кровотока в головном мозге и может парализовать пациента. Пластичность мозга, когда здоровая область мозга выполняет функцию поврежденной области мозга, является ключевым фактором восстановления двигательных функций, вызванных инсультом. Исследования показали, что сенсорная стимуляция нервных путей, которые контролируют осязание, может способствовать пластичности мозга, по существу перестраивая мозг, чтобы восстановить движение и чувства.
Чтобы способствовать пластичности мозга, пациенты с инсультом могут включать в свою терапию технику, называемую двигательными образами. Моторные образы позволяют участнику мысленно имитировать данное действие, представляя себя выполняющими движения при выполнении этого действия. Эта терапия может быть усилена технологией интерфейса мозг-компьютер, которая обнаруживает и записывает двигательные намерения пациентов, когда они наблюдают за действиями своей руки или руки другого человека.
"Мы решили определить, имеет ли значение, наблюдает ли участник за своей рукой или рукой другого человека, пока они воображают, что выполняют задание," сказал соавтор Тошихиса Танака, профессор кафедры электротехники и электротехники в TUAT в Японии и исследователь Центра исследований мозга RIKEN и Центра передовых интеллектуальных проектов RIKEN.
Исследователи наблюдали за мозговой активностью 15 здоровых участников-правшей в трех различных сценариях. В первом сценарии участников просили представить, как их рука движется синхронно с движениями рук, отображаемыми в видеоклипе, показывающем их собственную руку, выполняющую задачу, вместе с соответствующими голосовыми подсказками. Во втором сценарии их попросили представить, как их рука движется синхронно с движениями рук, отображаемыми на видеоклипе, показывающем руку другого человека, выполняющую задачу, вместе с голосовыми подсказками. В третьем сценарии участников просили открывать и закрывать руки только в ответ на голосовые подсказки. С помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) – неинвазивного метода измерения электрической активности мозга, когда электроды помещаются на кожу головы – наблюдалась активность мозга участников при выполнении каждой задачи.
Команда обнаружила значимые различия в измерениях ЭЭГ, когда участники наблюдали за движениями своих рук и рук другого человека. Полученные данные свидетельствуют о том, что для того, чтобы терапия, основанная на воображении движений, была наиболее эффективной, следует использовать видеосъемку собственной руки пациента.
"Визуальные задачи, при которых пациент наблюдает за собственными движениями руки, могут быть включены в технологию интерфейса мозг-компьютер, используемую для реабилитации после инсульта, которая оценивает двигательные намерения пациента по вариациям мозговой активности, поскольку она может дать пациенту как визуальную, так и ощущающую обратную связь движения," Танака объясняет.