Новое устройство поможет пострадавшим от инсульта вновь двигать парализованными руками

Исследователи создали устройство, которое позволяет пациентам после инсульта частично восстанавливать контроль над парализованными руками.
Фото Leuthardt lab.

Читайте нас в Telegram

Ежегодно порядка 15 миллионов людей по всему миру страдают от инсульта, и из этого числа примерно пять миллионов остаются инвалидами. Новое устройство, разработанное исследователями из Школы медицины при Вашингтонском университете, помогает таким пациентам вновь обрести контроль над парализованными руками. Это в очередной раз демонстрирует, каким на самом деле пластичным является человеческий мозг.

Аппарат состоит из шапки, содержащей электроды (её цель – обнаруживать электрические сигналы в мозге), компьютера, который усиливает их, и подвижной обвязки, которая надевается на парализованную руку. Последняя и помогает управлять рукой.

Кроме того, такое устройство может помочь пострадавшим от инсульта пациентам переучить неповреждённые части мозга с целью восстановления контроля над парализованными конечностями.

Исследователи, разработавшие устройство, основывались на открытии, сделанном десять лет назад. Известно, что движениями правой части тела управляет моторная кора левого полушария (и наоборот). Однако выяснилось, что существует небольшая часть мозга, которая играет важную роль в планировании движений на стороне конечности, которой человек собирается двигать. Речь идёт о миллисекундах до того, как противоположное полушарие становится активным.

Например, это означает следующее: когда у кого-то случился инсульт, который повреждает левую сторону мозга, то у того человека, вероятнее всего, окажется парализованной правая сторона тела. Иными словами, обычно паралич поражает ту часть тела больного, которая противоположна поврежденному участку мозга.

Тем не менее электрический сигнал, свидетельствующий о намерении двигаться, по-прежнему создаётся в неповреждённой правой части мозга. И этому сигналу теперь некуда двигаться. Но исследователи поняли, что при помощи выявления этих сигналов можно "переквалифицировать" неповреждённые части мозга для того, чтобы вернуть контроль над парализованными конечностями.

И с этой целью они разработали устройство Ipsihand, которое обнаруживает эти ранние планирующие движения электрические сигналы в мозге и взаимодействует с тем бандажом, который находится на руке пациента.

Система считывает намерение пользователя сжать или разжать руку и управляет отдельными пальцами при помощи той самой обвязки, напоминающей клешню. Например, она сгибает второй и третий палец так, чтобы те встретились с большим пальцем. Таким образом можно совершать лишь небольшое количество движений, но для пациентов это уже является большим прогрессом.

Исследователи набрали группу людей, которые ранее пострадали от инсульта (как минимум за шесть месяцев до эксперимента). Всех добровольцев научили пользоваться устройствами в домашних условиях. Их просили использовать аппарат ежедневно от десяти минут до двух часов, и так пять раз в неделю.

Все пациенты после 12-недельной тренировки их мозга показали улучшения в среднем на 6,2 балла по 57-балльной шкале стандартной оценки моторных навыков. Подобная система была разработала с целью измерения различных способностей – брать вещи или сжимать их руками. И хотя результаты могут показаться малозначительными, эксперты настаивают, что это огромный шаг в исследованиях инсульта.

Кроме того, результаты были достаточными для того, чтобы значительно улучшить подвижность каждого пациента. Например, некоторым этого вполне хватало, чтобы вновь самостоятельно надеть брюки.

"Для некоторых людей существует большая разница между неспособностью надевать свои штаны и быть способным сделать это", — говорит соавтор исследования профессор Эрик Лойтардт (Eric Leuthardt).

Примечательно, что то, насколько хорошо пациенты двигают конечностями, зависит от того, насколько точно система считывает мозговые сигналы. Поэтому если технологию сделать более точной, то Ipsihand станет ещё эффективнее.

Исследователи подчёркивают, насколько всё-таки человеческий мозг пластичен и способен к адаптации. И, несмотря на серьёзные повреждения частей головного мозга, учёные теперь потенциально могут найти способы для тренировки оставшихся неповреждёнными частей, которые смогут взять контроль над утраченными функциями.

Результаты исследования и описание разработки опубликованы в научном издании Stroke.

Напомним, что ранее нейропротез впервые вернул парализованному пациенту способность к движениям. Также учёные соединили напрямую мозг и ноги парализованного пациента, вернув ему способность ходить.

Сегодня