Интерфейс мозг-машина, виртуальная реальность и экзоскелеты – это все, что нужно для запуска восстановления пациентов с повреждениями спинного мозга.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале «Научные отчеты» исследователями из Университета Дьюка, показало 8 пациентов, полностью или частично парализованных, которые восстановили часть своей мышечной активности и чувствительности в нижних конечностях. Это произошло в результате строгого режима обучения с использованием контролируемых разумом неинвазивных экзоскелетов и системы виртуальной реальности (VR). Мигель Николелис и его коллеги разработали эту систему, которая стимулирует мозговую деятельность пациента, чтобы контролировать движения конечностей, активируя поврежденные участки спинного мозга для их повторного включения.
Исследователи были поражены, увидев такое замечательное выздоровление у пациентов, спустя годы и годы после того, как у них диагностировали повреждение спинного мозга и параплегию. Пять из восьми пациентов были парализованы в течение более пяти лет, а двое из них были парализованы более десяти лет назад.
«Мы не могли предсказать этот удивительный клинический результат, когда начали проект», – отмечает Николелис. «То, что мы показываем в этом документе, это то, что пациенты, которые долгое время использовали интерфейс мозг-машина, испытывали улучшения в двигательном поведении, тактильных ощущениях и висцеральных функциях ниже уровня повреждения спинного мозга». “
Кредиты: AASDAP / Lente Viva FilmesКак это работает Интерфейсы мозг-машина (ИМТ) устанавливают прямую связь между мозгом и компьютером, что позволяет пациенту управлять внешне связанными объектами с помощью разума, в данном случае экзоскелетов. Это исследование продолжалось в течение года, и исследовательская группа исследовала, как тренировка на основе ИМТ может повлиять на способность пациентов ходить, используя управляемый мыслью экзоскелет. Затем они использовали виртуальную реальность и соединили ее с экзоскелетом, чтобы помочь параплегикам визуализировать свои тела и создать осознание тела-разума. Пациенты могли видеть движение своих виртуальных тел.
Кредиты: AASDAP / Lente Viva FilmesРезультаты были замечательными и довольно неожиданными. Пациенты продемонстрировали значительное улучшение и сенсорную способность ниже области повреждений спинного мозга, в том числе ощущение сырости / нахождения, локализацию боли и улучшение произвольного мышечного контроля. Впервые в любом исследовании было показано неврологическое восстановление, основанное на ИМТ, наряду с физической активностью.
«Более раннее исследование показало, что у большого процента пациентов, у которых диагностирована полная параплегия, могут сохраняться некоторые интактные спинномозговые нервы», – говорит Николелис. «Эти нервы могут быть спокойными в течение многих лет, потому что нет сигнала от коры к мышцам». Хотя только некоторые из этих волокон остаются неповрежденными, Николелис говорит, что их «достаточно для передачи сигналов от моторной кортикальной области головного мозга к спинному мозгу».
После семи месяцев интенсивных тренировок у большинства пациентов наблюдалось необычайное улучшение мышечного контроля и чувствительности. Через 12 месяцев улучшения стали настолько очевидными, что врачи изменили свой паралич с «полного» на «частичный». Наилучший случай произошел с 32-летней женщиной, которая страдала параплегией в течение 13 лет и даже не могла этого перенести. На тринадцатом месяце исследования у нее восстановились произвольные движения, хотя она все еще не могла поддерживать свой вес.
Это исследование было первым в своем роде. Исследователи планировали следующий шаг, протестировав эту методику на пациентах, которые недавно получили повреждения спинного мозга. Это определит эффективность своевременного лечения с использованием этой технологии BMI-VR-Exoskeleton.
Наконец, некоторая надежда для параплегиков! Дайте нам знать, что вы думаете об этом удивительном исследовании и его выдающихся результатах.
