Как с помощью игры восстановиться после инсульта
Изнурительные тренировки по восстановлению двигательных функций теперь можно заменить игрой с воображением, по окончании которой человек получает реальную возможность двигаться. Как это работает?
Учёные разработали игровой комплекс реабилитации на основе обратной связи "мозг-компьютер". Отмечается, что клинические испытания аппарата начнутся в июле этого года, но, по словам разработчиков, программа уже успела доказать свою эффективность.
Для пациентов, перенёсших инсульт, характерно поражение той части мозга, которая отвечает за двигательные функции лишь одной его стороны, левой или правой. Мозг человека очень пластичен и способен восстанавливаться в обход поражённых областей. Так, в ходе тренировок на игровом комплексе со временем другие участки мозга начинают выполнять функции утраченного.
Прежде чем приступать к тренировкам, невролог и нейрофизиолог проводит стандартные в таких случаях исследования. Цель — выявить и учесть в будущем особенности активности мозга.
После этого происходит сбор данных о мозговой активности пациента: он должен представлять, как двигает рукой, сжимает кисть, а потом действительно совершать эти движения, если это ему доступно.
При помощи электроэнцефалографа учёные фиксируют поверхностную активность мозга в момент, когда совершаются те или иные действия. На основе полученных данных с помощью методов машинного обучения программа совершенствуется, в дальнейшем она сможет распознавать воображаемые движения.
Активность мозга в момент, когда человек реально сжимает руку и когда он только представляет, что сжимает её, очень схожи. Поэтому основная сложность в том, чтобы выделить нужный сигнал и найти соответствие между попытками человека вообразить это движение.
Тренируя возможности воображения в обход поражённой части, человек начинает двигать рукой. Период реабилитации занимает около двух месяцев и при необходимости можно пройти второй курс.
Есть говорить о преимуществах разработки, учёные отмечают её компактность. Самое большое устройство – это ноутбук, который со временем может быть заменён планшетом и даже смартфоном. Используется беспроводной электроэнцефалограф, поэтому человек в процессе игры не "привязан" к розетке. Тренировки могут осуществляться даже дома, а для пациентов после инсульта это актуальный вопрос.
Самое же главное преимущество – геймификация. В арсенале разработчиков пока только одна игра, когда главный герой ходит по саду и срывает фрукты. Чем больше правильных "воображений" реального движения, тем больше фруктов он соберёт.
"Игра затягивает человека, он видит реальный результат своих мыслей. На самых первых тренировках это производит вау-эффект и сильно вдохновляет пациентов. Они понимают, что это не конец, если мозг работает, значит, и двигательная функция восстановится", – говорит один из разработчиков, аспирант Политеха Филипп Гунделах.
На сегодняшний день студент СПбПУ разрабатывает ещё одну игру, так называемый шутер, когда герой будет стрелять по объектам. Позже этих игр может стать гораздо больше, и пациент сам будет выбирать, что ему интересно.
После получения результатов клинических испытаний разработчикам хотелось бы сделать комплекс максимально доступным для пациентов: медицинские учреждения смогут приобрести разработку и на своей базе самостоятельно проводить реабилитацию пациентов, другой вариант — аренда комплекса пациентами.
Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о новом биоинженерном геле, помогающем мозгу восстановиться после инсульта. Кроме того, специалисты разработали с этой же целью гибкий датчик, VR-терапию и противовоспалительный препарат.