Парализованный человек смог контролировать экзоскелет используя головной мозг

26-летний мужчина, получивший травму 5 лет назад, у которого не было возможности самостоятельно передвигаться, впервые сделал первые шаги, используя силу своего собственного головного мозга. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.

Это первый исследование, при котором человек с травмой спинного мозга, неинвазивным методом управлял своей ходьбой головным мозгом используя интерфейс «мозг-компьютер».

Ученые показали, что люди, страдающие параличом в результате травмы спинного мозга и которые не в состоянии самостоятельно ходить, могут улучшить качество своей жизни. 

До сегодняшнего дня пациенты с травмой позвоночника передвигались при помощи инвалидной коляски, однако малоподвижный образ жизни приводит к таким проблемам как остеопороз, заболевания сердца, респираторные заболевания и пролежни. Это в свою очередь приносило новые страдания для пациента.

Данное исследование под руководством Зоран Ненадич (Zoran Nenadic) показывает, что пациент используя свой головной мозг смог самостоятельно ходить. Участник прошел обучение и тесты в течение 19 недель, чтобы подготовиться к своим первым шагам.

Для начала была необходима психологическая подготовка, для того чтобы активировать головной мозг ходить. В первые этапы подготовки, пациент в сидячем положении носил прибор ЭЭГ, который считывал мозговые волны, и пациент учился управлять виртуальной реальностью. Кроме этого, он прошел физическую подготовку для восстановления и укрепления мышц. Затем перед началом ходьбы он практиковался в подвешенном состоянии на расстоянии 5 см над землей, пытался свободно перемещать ноги без осевой нагрузки. 

На 20 сессии он, используя свои навыки и систему ЭЭГ, попытался пройти 3,66 метров по земле. Его тело было закреплено страховкой, предотвращающей падение. Ученые подчеркивает, что во время ходьбы пациент был в состоянии поддерживать разговор.

Роботизированный экзоскелет и функциональная электростимуляция была использована для достижения движения, которые имеют ряд недостатков. Во-первых, они не могут использовать нейропластичность путей между мотонейронами головного и спинного мозга. Во-вторых, им не хватает супраспинального контроля. 

Авторы исследования полагают, что если разработать систему, которая бы не имела этих недостатков, можно было бы существенно улучшить качество жизни пациентов, перенесших травму спинного мозга. Стимуляция спинного мозга при помощи интерфейса «мозг-компьютер» дает надежду на возвращение произвольных движений нижних конечностей у пациентов с травмой спинного мозга. Это позволит им контролировать ходьбу головным мозгом при помощи внешнего устройства.

«После того как мы подтвердили возможность использования этой неинвазивной системы, мы можем изучить инвазивные методы, например, внедрение имплантата в головной мозг. Надеемся, что имплант может добиться еще большего контроля протеза, так как мозговые волны могут доставить волны обратно в головной мозг, что позволят пациенту чувствовать свою ногу», — считает Зоран Ненадич. 

Ранее сообщалось, что уже начались клинические испытания первого российского экзоскелета.

Подробнее в научной статье:

King, Christine; Wang, Po; McCrimmon, Colin; Chou, Cathy; Do, An et al. (2015) The feasibility of a brain-computer interface functional electrical stimulation system for the restoration of overground walking after paraplegia // Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation — vol. 12 (1) — p. 80

Хусаинов Руслан Халилович

Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider,  а также автор статей

E-mail для связи – [email protected];

ПроДокторов;

НаПоправку