HEROES: 인간 말단 로봇 재활 및 뇌졸중 결과 향상 (HEROES)

HEROES 프로젝트의 전체 제목은 <Human Extremity Robotic Rehabilitation and Outcome Enhancement for Stroke>입니다. 이는 테살로니키 아리스토텔레스 대학교 의과대학 의학 물리학 및 디지털 혁신 연구소에서 개발하고 신경외과 부서의 지원을 받는 다학제적 신경생리학 및 신경 재활 공학 프로젝트입니다. 프로젝트 웹사이트는 https://heroes.med.auth.gr 에서 접속할 수 있습니다.

HEROES 프로젝트에는 다음이 포함됩니다.

• 다중 몰입형 인간-기계 인터페이스(BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스) 제어 로봇 팔 장치, 착용형 로봇 재킷 및 장갑, 심각한 게임 응용 프로그램, 증강 현실 프레젠테이션)를 사용하여 만성 뇌졸중(CS) 환자의 재활을 위한 임상 연구
• 운동 영상(MI) 및 BCI 훈련을 받는 CS 환자의 뇌 활성화, 연결성 및 가소성뿐만 아니라 근육 전기 생리학에 대한 2차 오프라인 신경생리학적 분석 및 전기 근육 자극을 통한 지원

연구의 이정표:

• 연구자들은 다중 몰입형 인간-기계 인터페이스를 기반으로 개입을 개발, 테스트 및 최적화하는 것을 목표로 합니다.
• 연구자들은 CS 환자를 위한 자가 진도 신경 재활 프로토콜을 개발하고 검증하는 것을 목표로 합니다.
• 연구자들은 만성 CS에서 신경생리학적 기능과 뇌 활동의 변화를 확인하고 연구하는 것을 목표로 합니다.

만성 뇌졸중(CS) 환자와 건강한 개인의 뇌 뉴런 네트워크는 유사한 연결 패턴을 공유하지만 새로운 기능적 상호 작용은 CS 환자 네트워크에 고유한 것으로 확인되었으며 뇌졸중 후 적응 및 부적응 조직 효과에 기인할 수 있습니다. 가능한 예후 인자이자 환자 재활에 대한 기여자로서 이러한 현상의 중요성은 아직까지 명시되지 않았습니다. 정확한 기본 신경생리학적 과정과 이것이 고차원 상호작용에 의해 조절되는 정도도 완전히 이해되지 않았습니다. 연구자들은 풍부한 시각 및 촉각 피드백, 가상 현실 환경(VRE), BCI 제어 외골격 및 로봇 액추에이터를 사용했으며 더욱이 뇌 네트워크에서 가소성 효과를 문서화했습니다.

뇌 회로를 재훈련하고 가소성을 촉진하여 신체 기능을 회복하는 것은 미국 국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소(US NIH/NINDS)에 의해 척수 복구의 핵심 원칙 중 하나로 인정되었습니다. 그럼에도 불구하고 기존 문헌은 CNS 및 감각운동 네트워크에 대한 sCS의 병리생리학적 과정과 효과를 아직 정확하게 묘사하지 못했습니다. 이 문제를 해결하는 데 필요한 연구(예: 우리 연구)를 고려하여 추가 조사를 통해 답변해야 할 특정 질문을 식별해야 합니다. a) CNS 네트워크 재구성이 어떻게 그리고 왜 확립되는지, b) 이 재구성이 시간에 따라 어떻게 진화하는지 뇌졸중의 중증도 및 만성성, c) 언제 적응성 또는 부적응성 진화로 간주될 수 있는지, d) 뇌졸중을 어떻게 촉진하거나 예방할 수 있는지. 얻은 통찰력은 개별화된 신경 재활을 통해 CS 후 부적응 가소성을 예방하고 CS 환자를 위한 보조 기술 설계에 임상적 관련성을 가질 것으로 예상됩니다.

이 HEROES 연구는 CNS에 대한 SC 후유증에 대한 기본 지식을 발전시키는 것을 목표로 하는 인간 CS 환자에 대한 전임상 신경생리학적 조사이자 임상(재활) 실습에서의 전환 구현입니다. 우리의 분석은 궁극적으로 뇌졸중의 다양한 단계(급성, 아급성, 만성)와 다양한 활동(휴식 상태, 단순한 운동 활동, 복잡한 감각 운동 활동) 동안 CNS 기능 모델을 생성하고 이상적으로는 부정적인 예측이 가능하도록 돕는 것을 목표로 합니다. 결과 대 가능한 복구. HEROES 프로젝트는 편마비, 편마비, 사지 마비 또는 사지 마비를 유발하는 부상 유형인 만성 뇌졸중 후 휴면 신경 가소성을 조사하고 촉진하는 것을 목표로 합니다. 우리의 프로토콜은 두뇌 컴퓨터 인터페이스와 로봇 팔, 가상 환경(두뇌 제어 가상 팔, 아바타, 센서와 액추에이터(장갑 및 재킷)를 갖춘 증강 현실 웨어러블 로봇, 풍부한 오디오/시각/촉각 자극과 함께 심각한 게임 응용 프로그램)에 대한 교육을 배포합니다. 동기를 강화하기 위해. CNS 가소성을 입증하고 모니터링하기 위해 고밀도 뇌파검사를 사용하여 시각 및 운동 감각 감각 운동 뇌 네트워크도 연구됩니다.