mindBEAGLE: Functionele communicatie ontsluiten voor patiënten met bewustzijnsstoornissen

Het onderzoek van het team weerspiegelt een geïntegreerd klinisch en onderzoeksteam dat een agressieve en innovatieve aanpak zal karakteriseren en implementeren met behulp van brain-computer interface (BCI) technologie voor de evaluatie, prognose en revalidatiezorg van Bewustzijnsstoornissen (DoC). Het voorgestelde werk streeft naar gelijke toegang tot gezondheidszorgsystemen en technologie, zelfs onder kwetsbare individuen met ernstige beperkingen als gevolg van hun DoC-status.

De ‘gouden standaard’ voor het beoordelen van de cognitieve capaciteit bij patiënten met DoC is gebaseerd op observaties van gedragsreacties en neuroimaging-modaliteiten. Deze benaderingen onderschatten echter de mogelijkheden van patiënten. Het huidige probleem is dat revalidatieteams zonder andere klinische gegevens uitsluitend vertrouwen op waarneembare gedragsveranderingen in het bewustzijn van patiënten over hun omgeving om de communicatie te behandelen en te verbeteren. De uitdaging van het project ligt in de implementatie van op BCI gerichte ondersteunende technologie die een unieke en specifieke elektrofysiologische biomarker van cognitieve en communicatieve capaciteiten identificeert die niet kan worden benut met de huidige klinische hulpmiddelen. Indien succesvol zal deze aanpak klinische teams in staat stellen om behandeling en communicatie te initiëren, waardoor therapeutische vertragingen worden vermeden die voortvloeien uit traditionele methoden die gedragsindicatoren vereisen die nodig zijn om deel te nemen aan functionele communicatie.

De P300-golf is een positieve afbuiging van het potentieel dat verband houdt met menselijke gebeurtenissen. Het wordt meestal opgewekt in een ‘vreemd’ paradigma wanneer een proefpersoon af en toe een ‘doel’-stimulus detecteert in een reguliere reeks standaardstimuli.

Dit project zal de standaard methoden voor bewustwordingstraining die worden gebruikt bij het UPMC RI Brain Injury-programma vergelijken met nieuw BCI-onderzoek door gebruik te maken van mindBEAGLE, een reeks P300-paradigma's (trillingen, geluidstonen en mentale visualisatie) die worden gebruikt voor cognitieve en communicatieve beoordeling en behandeling. Europese onderzoeken waarbij gebruik wordt gemaakt van het mindBEAGLE-systeem bij DoC-patiënten onthullen de cognitieve en communicatieve capaciteiten van patiënten die van invloed zijn op de huidige functionele beoordeling en die de prognose en het herstel beïnvloeden. De mindBEAGLE biedt aanvullende diagnostische gegevens om de klinische neurowetenschappenpraktijk te verbeteren door reacties op stimuli te tonen die baat hebben bij het gebruik van een elektro-encefalogram (EEG) P300. Er zijn echter geen klinische neurowetenschappelijke implementatiestudies uitgevoerd. Gewapend met meer gedetailleerde en nauwkeurige beoordelingen uit dit onderzoek hebben de onderzoekers er vertrouwen in dat de klinische teams spannende revalidatiebehandelingen kunnen aanbieden, ontworpen door UPMC RI-behandelingsteams, patiënten en families, die gebruik maken van de mindBEAGLE-interface voor functionele communicatie. Concreet zal de op EEG gebaseerde mindBEAGLE BCI-suite een praktisch platform bieden voor cognitieve beoordeling van het volgen van commando's en een communicatiesysteem voor patiënten met DoC waarmee de onderzoeksteams intensievere, multidimensionale revalidatiebehandelingen kunnen aanbieden die voldoen aan het UPMC-ideaal van levensveranderende Geneesmiddel.