NeuroSuitUp: 相乗的なマンマシンインターフェースによる神経リハビリテーション (NeuroSuitUp)

NeuroSuitUp プロジェクトの正式なタイトルは、<脊髄損傷における休眠神経可塑性を促進する相乗的なマンマシンインターフェイスによる神経リハビリテーション> です。 これは学際的な神経生理学的および神経リハビリテーション工学プロジェクトであり、テッサロニキのアリストテレス大学医学部、健康科学部の医療物理学およびデジタルイノベーション研究室によって開発され、脳神経外科の支援を受けています。 この研究は、プロジェクト「NeuroSuitUp」（MIS 5047840）の文脈における運営プログラム「人材開発、教育、生涯学習2014-2020」を通じて、ギリシャと欧州連合（欧州社会基金-ESF）からの共同資金提供を受けています。 ）。 プロジェクトの Web サイトには https://imedphys.med.auth.gr/project/neurosuitup からアクセスできます。

NeuroSuitUp プロジェクトには以下が含まれます。

• 複数の没入型マンマシン インターフェイス (ブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) 制御のロボット アーム デバイス、ウェアラブル ロボット ジャケットとグローブ、シリアス ゲーム アプリケーション、拡張現実プレゼンテーション) を使用した、頸髄損傷 (CSCI) 患者のリハビリテーションのための臨床研究
• 運動イメージング（MI）およびBCIトレーニングおよび電気的筋肉刺激による支援を受けているCSCI患者における脳皮質の活性化、結合性、可塑性および筋電気生理学に関する二次オフライン神経生理学的解析

研究のマイルストーン:

• 研究者らは、複数の没入型マンマシン インターフェースに基づいた介入を開発、テスト、最適化することを目指しています。
• 研究者らは、CSCI患者のための自分のペースで行う神経リハビリテーションプロトコルを開発し、検証することを目的としています。
• 研究者らは、慢性CSCIにおける神経生理学的機能と皮質活動の変化を特定し、研究することを目的としている。

脊髄損傷（SCI）患者と健常者の感覚運動ネットワークは同様の接続パターンを共有していますが、新たな機能的相互作用がSCI患者ネットワークに特有であることが特定されており、これは損傷後の適応的組織効果と非適応的組織効果の両方に起因すると考えられます。 このような現象が、予後因子の可能性として、また患者のリハビリテーションへの寄与として重要であるかは、現時点ではまだ特定されていない。 正確な根底にある神経生理学的プロセスと、これが高次の相互作用によって調節される程度も完全には理解されていません。 はるかに重要なことは、伝統的な医学および理学療法の実践に統合された画期的な神経リハビリテーションプロトコルを通じて、損傷から5〜10年後に完全なSCI患者の部分的な神経学的回復が最近初めて実証されたことです。 研究者らは、豊富な視覚および触覚フィードバック、仮想現実環境 (VRE)、BCI 制御の外骨格およびロボット アクチュエーターを使用し、さらに皮質レベルでの可塑性効果を文書化しました。

完全な損傷であっても、損傷レベルを越える神経線維の 4 分の 1 は機能的に無傷であるため、脳と脊髄の間の残存通信は、可能な神経リハビリテーションにおいて重要な役割を果たします。 そのため、CNS 回路を再訓練し、体の機能を回復するために可塑性を促進することは、米国国立神経障害・脳卒中研究所 (米国 NIH/NINDS) によって脊髄修復の重要な原則の 1 つであると認識されています。 それにもかかわらず、既存の文献は、CNSおよび感覚運動ネットワークに対するSCIの病態生理学的プロセスと影響をまだ正確に描写していません。 この問題に対処するために必要な研究 (私たちの研究など) を検討し、さらなる調査を通じて答えるべき特定の質問を特定する必要があります。a) CNS ネットワークの再編成がどのように、なぜ確立されるのか、b) この再編成が時間の経過とともにどのように進展するのか。傷害の重症度と慢性度、c) いつそれが適応的進化または非適応的進化とみなされるのか、d) それぞれどのように促進または予防できるのか。 得られた洞察は、個別化された神経リハビリテーションによるSCI後の不適応可塑性の予防や、SCI患者のための支援技術の設計において臨床的関連性を保持すると期待されている。

この NeuroSuitUp 研究は、ヒトの SCI 患者に対する前臨床神経生理学的研究であり、中枢神経系に対する SCI 後遺症に関する基礎知識の向上を目的とするとともに、臨床 (リハビリテーション) 実践へのトランスレーショナル実装も目的としています。中枢神経系は、SCIのさまざまな段階（急性、亜急性、慢性）に沿って、さまざまな活動（安静状態、単純な運動課題、複雑な感覚運動活動）中に機能し、完全損傷と不完全損傷を区別し、理想的には否定的な結果と回復の可能性を予測できます。 。 NeuroSuitUp プロジェクトは、四肢麻痺や四肢麻痺を引き起こす損傷の一種である頸椎の慢性脊髄損傷後の休眠神経可塑性を調査し、促進することを目的としています。 私たちのプロトコルは、ブレインコンピューターインターフェイスとロボットアーム、仮想環境（脳制御の仮想アーム、アバター、センサーとアクチュエーター（手袋とジャケット）を備えた拡張現実ウェアラブルロボット、および本格的なゲームアプリケーションに加えて豊富な音声/視覚/触覚刺激のトレーニングを展開します）モチベーションを高めるために。 CNSの可塑性を実証および監視するために、高密度脳波検査を使用して視覚および運動感覚運動脳ネットワークも研究されます。