Как управление функциями мозга улучшает качество жизни: что российские ученые предлагают пациентам

15.12.2023
Статьи
2460

С необходимостью нейрореабилитации сталкиваются люди самого разного возраста. Она может потребоваться после инсульта, вероятность столкнуться с которым в течение жизни составляет около 20%, а также после травм и других заболеваний. Нейротехнологии помогают сделать реабилитацию принципиально иной, ведь благодаря ей становятся доступны подходы, которых не было раньше.

Лечат не только лекарства

Михаил Лебедев, профессор Сколтеха, доктор биологических наук, выступая на Национальном форуме реабилитационной индустрии и универсального дизайна «Надежда на технологии», рассказал, что сегодня уже появился новый термин – электроцевтика. Она противопоставляется фармацевтике – использованию лекарственных препаратов. 

Концепция электроцевтики предполагает внедрение в тело «электронных таблеток», электродов, датчиков, которые способны следить за параметрами здоровья и оказывать то или иное терапевтическое воздействие. Впрочем, пока применение электроцевтики достаточно ограничено, в России подобные технологии используют пока в куда меньших объемах, чем, например, в США. Однако научное и врачебное сообщество ждет, что уже скоро популярность и доступность этого подхода серьезно вырастет.

Дарят возможность движения

Пока основная нейротехнология, которая используется во всем мире – нейроинтерфейс. Так называют систему, которая способна улавливать сигналы головного мозга, обрабатывать их, передавать к датчикам, находящимся, например, в протезе конечности, а затем возвращать обратно в мозг.

Областей применения нейроинтерфейса немало. Одна из них – восстановление после ампутации. Имплантация электродов в периферические нервы и их дальнейшая стимуляция может вернуть чувствительность в фантоме руке. Таким образом можно «научить» протез верхней конечности чувствовать те или иные раздражители, а заодно избавить пациента от фантомных болей.

«Очуствлением» протезов занимаются в ООО «Моторика» совместно со Сколтехом и Дальневосточным федеральным университетом. Юрий Матвиенко, руководитель инвазивных проектов в компании, рассказал, что для этого после имплантации электродов и успешного купирования болей проводится сенсорное картирование. Оно необходимо для того, чтобы человек, пользующийся протезом, мог ощущать самые разные воздействия – от легких прикосновений до зуда и щекотки. Задача исследователей – подобрать параметры таким образом, чтобы сымитировать ощущения, практически неотличимые от настоящих. Достигнутые успехи впечатляют: во время тестирования пользователь, на котором были надеты наушники и повязка, закрывающая глаза, смог, пользуясь протезом, наощупь отличить большой предмет от маленького, а твердый от мягкого. Работы в этом направлении продолжаются.

Протез Motorica

Еще одна область использования нейроинтерфейса – возвращение обоняния. При проведении реабилитации человеку дают ощутить запах и одновременно показывают картинки с изображениями разных предметов, предлагая ему выбрать, с чем именно ассоциируется этот аромат. Такая реабилитационная технология может использоваться как при восстановлении обоняния после ковида, так и для профилактики возрастных изменений.

Александр Захаров из Самарского медицинского государственного университета также подчеркнул, что современные технологии позволяют в корне изменить сам ход реабилитационного процесса. Даже при благоприятном исходе для пациента, перенесшего инсульт, восстановление обычно занимает годы и не всегда получается вернуть все функции в полном объеме. Одна из эффективных разработок, которая уже используется в клинической практике для восстановления – мультисенсорный тренажер виртуальной реальности для пассивной реабилитации ReviVR. Занятия на нем восстанавливают нейронные связи и способствуют формированию новых, запускают шагательный рефлекс, помогают адаптироваться к вертикальному состоянию. Начинать реабилитацию с его помощью можно уже на третий день после инсульта, а заниматься могут даже лежачие больные.

Тренажер виртуальной реальности для пассивной реабилитации ReviVR

Восстановить подвижность верхних конечностей помогают экзопротезы, разработанные специалистами «Нейроботикс». Владимир Конышев, генеральный директор «Нейроботикс», рассказал, что пациенты после травм, ранений, инсультов могут заниматься дома с помощью протеза NeuroArm, управляемого силой мысли через нейрогарнитуру. Сценарий тренировки возможен разный: можно просто загибать и разгибать пальцы с безопасным усилием или выбрать одну из встроенных тренировочных программ. На то, чтобы освоить работу с нейропротезом, у пациента уходит не более 10 минут.

Протез NeuroArm

Помогают коммуницировать

Еще одна серьезная задача, требующая решения, восстановление способностей к коммуникации, интеграция человека в социум. Тут на помощь тоже приходят нейроинтерфейсы, например, проект «Нейрочат».

Наталия Галкина из ГК «Нейротренд» рассказала, что эту коммуникационную систему на основе интерфейса мозг-компьютер, которая включает нейрогарнитуру и специальное программное обеспечение, можно использовать не только в исследовательских целях, но и дома. С ее помощью люди с ограничениями речи и движения могут коммуницировать с окружающими, причем не только на русском, но и на иностранных языках. Общение ведется буквально силой мысли – физически нажимать на кнопки на клавиатуре не нужно.

«Нейрочат» пригодится не только тем, кто столкнулся с теми или иными нарушениями из-за состояния здоровья – он способен упростить процесс обучения полностью здоровых людей, а также может использоваться для профилактики неврологических нарушений. Эффективность занятий на нем была продемонстрирована в клинических испытаниях – ученые показали, что память, внимание, работоспособность после тренировок с ним улучшаются.

Другая методика, расширяющая границы и позволяющая коммуницировать – айтрекинг. Это система, которая способна фиксировать движения глаз, состоящие из саккад (перемещений) взгляда и фиксаций (пауз) между ними. Восприятие увиденного происходит именно во время фиксаций. Марина Шурупова из ФГБУ Федеральный центр мозга и нейротехнологий ФМБА России пояснила, что айтрекинг, помогает записывать параметры процесса рассматривания – длительность саккад и пауз, траекторию движения взгляда и многое другое. Все эти показатели очень важны как для диагностики нарушений, разработки подходов к реабилитации после инсульта, онкозаболеваний, травм, неврологических болезней, так и для отслеживания эффективности реабилитации. Методики айтрекинга позволяют пациентам, с нарушениями речи и двигательных способностей, общаться с окружающими, что значительно упрощает коммуникацию с ними. Еще одна область применения айтрекинга – оценка уровня сознания у пациентов в реанимации.

Айтрекинг

То, что было недоступно еще 20-30 лет назад, сегодня становится повседневной реальностью, а технологии, казавшиеся фантастическими, активно применяются в клинической практике. Несмотря на то, что пока еще не все проблемы удается решить, а реабилитация пациентов остается длительным и непростым процессом, нейроинтерфейсы сделали возможным то, о чем раньше приходилось лишь мечтать.

Текст: Ксения Скрыпник

Новости

читать все
наверх