Интерфейс «мышца-компьютер» поможет реабилитироваться после инсульта

Ученые смогли восстановить двигательную деятельность у людей, которые перенесли инсульт и остались парализованными на долгие годы. В этом помогла новая система лечения на базе видеоигры. Исследование опубликовано в журнале Neurorehabilitation and Neural Repair.

Люди, перенесшие инсульт, часто не могут скоординировать работу собственного тела из-за повреждения двигательных путей и зон коры головного мозга. Исследователи из американского Северо-Западного университета решили устранить проблему, связанную с координацией рук, а именно – помочь «отладить» движение при помощи «обучаемой» видеоигры.

Для этого они использовали электромиографию (ЭМГ) – регистрацию электрической активности мышц. Однако, исследователи пошли дальше и с помощью нового устройства смогли использовать принцип ЭМГ по-новому. Аппаратный комплекс «интерфейс мышца-компьютер» (MyoCI), который они сконструировали, регистрировал некорректно работающие мышцы и «переучивал» их через движение курсором в специальной видеоигре.

«Мы превратили терапию в видеоигру в стиле 80-х, – рассказывает один из главных авторов работы Марк Слуцки (MarcSlutzky). – Она выглядит немного старомодно для нынешних электронных развлечений, но все равно остается достаточно увлекательной для пациентов и, как оказалось, эффективной».

Участниками рандомизированного клинического испытания стали 32 человека, каждый из которых имел серьезные двигательные нарушения в руках после инсульта. У большинства инсульт произошел более шести лет назад, а некоторые страдали от его последствий больше десятка лет. Участников разбили на три группы с разными типами тренировок на MyoCI: 60 и 90 минут занятий с закрепленной рукой, а также 90 минут упражнений без подлокотников. Цикл ежедневных упражнений длился шесть месяцев.

Эксперимент с видеоигрой оказался успешным – большинство из 32 пациентов отметили улучшения в подвижности и чувствительности рук. В целом, между всеми тремя группами существенной разницы не отмечалось. При этом большая часть из больных сохранила полученные результаты и спустя месяц после окончания эксперимента.

Уже сейчас ученые трудятся над развитием прототипа в сторону большей мобильности (сейчас установка достаточно громоздкая). В перспективе устройство можно будет подключать к монитору или ноутбуку – это позволит проводить необходимую терапию дома и самостоятельно.

«Прелесть устройства в том, что даже если польза от одного сеанса не сохраняется в течение нескольких месяцев или лет, то пациенты с «мобильной версией» могут проводить терапию каждые пару недель, месяцев или всякий раз, когда она им нужна. В долгосрочной перспективе я надеюсь на разработку гибких, полностью беспроводных электродов, которые профессиональный терапевт мог бы быстро установить в своем кабинете, а пациент – просто пойти домой и тренироваться сам».

Текст: Алексей Гоян

Myoelectric Computer Interface Training for Reducing Co-Activation and Enhancing Arm Movement in Chronic Stroke Survivors: A Randomized Trial by Mugler, E. M., Tomic, G., Singh, A., Hameed, S., Lindberg, E. W., Gaide, J., … Slutzky, M. W in Neurorehabilitation and Neural Repair. Published March 2019.

doi:10.1177/1545968319834903