Восстановление после инсульта – задача не из лёгких. После острого нарушения кровоснабжения головного мозга многие пациенты могут утратить двигательную активность частично или полностью.
Учёные из Северо-Западного университета в США создали новое "учебное пособие" для таких пациентов. Это не первая разработка такого рода, но её достоинство в том, что она поможет восстановить правильное функционирование мышц рук тем людям, которые провели в неподвижном состоянии долгие годы.
Авторы работы поясняют, что многие люди, перенёсшие инсульт, сталкиваются с одной и той же проблемой: они не могут до конца разогнуть локоть и выпрямить руку. Причиной является неправильная нейромышечная активация.
В таком состоянии движения человека ограничены, ему сложно совершать даже простые действия – одеваться, принимать пищу, купаться.
Стандартная терапия помогает не всегда (всё зависит от серьёзности повреждения). Кроме того, далеко не все пациенты могут позволить себе длительный и довольно дорогостоящий курс реабилитации и постоянные посещения физиотерапевтов и других специалистов.
Между тем новая разработка является простой и недорогой альтернативой, а использовать её можно в домашних условиях (что особенно важно для людей, проживающих в отдалённых районах и регионах с низким уровнем медицинского обслуживания).
Учёные создали устройство под названием миоэлектрический компьютерный интерфейс (MyoCI), которое определяет, какие конкретно мышцы руки "связаны" неправильно. Для этого пользователю необходимо совершить ряд различных действий, в то время как электроды, прикреплённые к коже, зафиксируют электрическую активность в восьми мышцах руки. Впоследствии программа выстраивает электромиограмму. Для этого устройство связывается по беспроводной связи с ноутбуком или планшетом и передаёт на него соответствующие данные.
Затем начинается процесс "переучивания" мышц при помощи специально созданной видеоигры. В ходе неё человек должен использовать электрическую активность своих мышц для управления курсором. Постепенно улучшая свои результаты, пациент избавляется от неправильной совместной активации мышц.
Игра создана таким образом, что две работающие мышцы могут перемещать курсор только в горизонтальном или вертикальном направлениях (пропорционально амплитуде электромиограммы). К примеру, если бицепс будет сокращаться "изолированно", курсор будет двигаться вверх. Если же сами по себе будут сокращаться передние мышцы, курсор будет двигаться в сторону. Но если мышцы будут работать одновременно, курсор начнёт двигаться по диагонали.
Цель игры состояла в том, чтобы перемещать курсор только вертикально или горизонтально, но не по диагонали. Иными словами, чтобы получить высокий балл, участники должны были научиться как бы разъединять работу неправильно соединённых мышц.
"Мы превратили терапию в видеоигру в стиле 80-х. По сегодняшним стандартам это базовая графика, но она достаточно интересная", – рассказывает один из ведущих авторов новой работы доктор Марк Слуцкий (Marc Slutzky).
В испытаниях нового устройства приняли участие 32 пациента, которые после пережитого инсульта имели серьёзные нарушения – могли лишь слегка двигать рукой и разгибать локоть. У некоторых участников инсульт произошёл за шесть месяцев до начала исследования, другие не могли восстановить двигательную активность в течение десятилетий.
Благодаря занятиям, которые длились по 60 и 90 минут, добровольцы смогли "перенастроить" движения и увеличить угол локтевого сгиба в среднем на 11 градусов (то есть смогли лучше распрямлять руку). Также у них снизилась жёсткость мышц (состояние, когда мышцы постоянно напряжены или сокращаются). У большинства участников улучшения сохранились в течение месяца после окончания тренировок.
"Прелесть [такой методики] заключается в том, что пациенты могут проводить сеансы "настройки" [мышц] каждые пару недель, месяцев или всякий раз, когда это необходимо, если улучшения идут на спад. В долгосрочной перспективе я намерен создать гибкие, полностью беспроводные электроды, которые терапевт мог бы быстро [закрепить на теле пациента] в своём кабинете, после чего люди могли бы отправиться домой и потренироваться самостоятельно", – сообщил Марк Слуцкий.
Сейчас его команда занимается усовершенствованием разработки и тестирует её эффективность на добровольцах, которые перенесли инсульт за неделю до начала тренировок. Вполне возможно, что чем раньше начать курс игровой реабилитации, тем больше улучшений он принесёт, предполагают исследователи.
Подробнее об этой разработке рассказывается в статье, опубликованной в журнале Neurorehabilitation and Neural Repair.
Напомним, что ранее российские учёные создали для пациентов, перенёсших инсульт, другой игровой реабилитационный комплекс на основе обратной связи "мозг-компьютер". Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали о том, что восстановить двигательную активность помогает виртуальная реальность, специальный гибкий датчик и роботизированные "доспехи", контролируемые нейросетью.
