Исследование использования интерфейса «мозг-компьютер» на основе нейробиоуправления ТМС для реабилитации после инсульта верхних конечностей

Участники пройдут транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) и нейробиоуправление (NF), включенное в компьютерную игру, предназначенную для обучения людей создавать более высокие, чем исходные, двигательные вызванные потенциалы (ВВП) в пораженной инсультом конечности, практикуя различные стратегии мысленных образов. Импульсы ТМС будут подавать на моторную кору полушария, пораженного инсультом, в результате чего будут записываться МВП от целевых мышц конечности, пораженной инсультом. Интерфейс «мозг-компьютер» (BCI) будет обрабатывать амплитуду этих МВП в режиме реального времени и отображать эту информацию на экране пациенту в форме игры, цель которой — переместить прямоугольную полосу (амплитуда МВП) через линия (базовая амплитуда в состоянии покоя). Если испытание прошло успешно, полоса становится зеленой и слышен положительный звуковой фрагмент. В случае неудачи полоса становится красной и раздается отрицательный звуковой фрагмент. Эта процедура повторяется в общей сложности 60 попыток за сеанс, распределенных по трем отдельным блокам с перерывами на отдых между ними. Изменения амплитуды МВП будут отслеживаться по ходу тренировки. Половина участников будет случайным образом распределена в контрольную группу, при этом они будут проходить те же процедуры ТМС, что и экспериментальная группа, за исключением того, что высота полосы обратной связи на экране не будет отображать амплитуду МВП, а будет зафиксирована в середине экрана. Положительные и отрицательные отзывы будут предоставляться, но по фиксированной схеме, не связанной с изменениями в MEP.

Функциональные тесты верхних конечностей и качественные тесты будут проводиться до начала тренировки TMS NF и в конце тренировки. Инструменты: Фугл-Майер (FM), тест на руку для исследования действий (ARAT), Оксфордский когнитивный экран (OCS), шкала тяжести инсульта Национального института здоровья (NIHSS), окружность мышц (бицепс и предплечье), опросник сна, больничная тревога и депрессия. Шкала (HADS), опросник мысленных образов (MIQ). Наборы данных МРТ головного мозга пациентов, собранные до и после тренировки TMS NF. Будет создано два различных типа данных: 1. Анатомические сканы Т1 с высоким разрешением (серое вещество) 2. Сканирование диффузионно-взвешенной визуализации (ДВИ) (белое вещество).

Цели:

• Повышение «возбудимости» путей, соединяющих мозг с мышцами парализованной руки и кисти у пациентов, перенесших инсульт. Это можно измерить с помощью вызванных моторных потенциалов (ВВП) в ответ на ТМС.
• Уменьшить функциональные нарушения верхних конечностей у пациентов в подострой стадии (2–26 недель после инсульта) дальше и в более короткие сроки, чем стандартные подходы к лечению.
• Изучить механизмы, приводящие к повышению возбудимости и улучшению двигательной функции.
• Описать перспективу лечения TMS NF для пациентов как дополнения к их стандартной реабилитационной помощи после инсульта. Цель состоит в том, чтобы качественно оценить опыт пациента во время обучения и зафиксировать его субъективное восприятие преимуществ посредством интервью.
• Количественно оценить степень, в которой преимущества, полученные от тренировки TMS NF, распространяются за пределы двигательной сферы, чтобы влиять на настроение и аспекты познания.
• Описать функциональные и структурные механизмы головного мозга, лежащие в основе улучшения двигательной функции верхних конечностей за счет саморегуляции кортико-спинальной возбудимости с помощью ТМС NF.