mindBEAGLE: Låser upp funktionell kommunikation för patienter med medvetandestörningar

Teamets forskning återspeglar ett integrerat kliniskt och forskarteam som kommer att karakterisera och implementera ett aggressivt och innovativt tillvägagångssätt med hjälp av brain-computer interface (BCI) teknologi för utvärdering, prognostisering och rehabiliteringsvård (DoC). Det föreslagna arbetet strävar efter rättvisa tillgångar till hälso- och sjukvårdssystem och teknik på ett effektivt sätt, även bland utsatta individer med djupa nivåer av funktionshinder på grund av deras DoC-tillstånd.

"Guldstandarden" för att bedöma kognitiv kapacitet bland patienter med DoC bygger på observationer av beteendesvar och neuroavbildningsmodaliteter. Men dessa tillvägagångssätt underskattar patienternas förmåga. Det nuvarande problemet är att utan andra kliniska data förlitar sig rehabiliteringsteam enbart på observerbara beteendeförändringar i patienternas medvetenhet om sin miljö för att behandla och förbättra kommunikationen. Projektets utmaning ligger i att implementera BCI-fokuserad hjälpmedelsteknik som identifierar en unik och specifik elektrofysiologisk biomarkör av kognitiva och kommunikationskapaciteter som inte kan utnyttjas med nuvarande kliniska verktyg. Om det lyckas kommer detta tillvägagångssätt att tillåta kliniska team att initiera behandling och kommunikation, och undvika terapeutiska förseningar som härrör från traditionella metoder som kräver beteendeindikatorer som behövs för att delta i funktionell kommunikation.

P300-vågen är en positiv avböjning av den mänskliga händelserelaterade potentialen. Det framkallas oftast i ett "udda" paradigm när en individ upptäcker en tillfällig "mål"-stimulus i ett vanligt tåg av standardstimuli.

Detta projekt kommer att jämföra standardträningsmetoder för medvetenhet som används vid UPMC RI Brain Injury-programmet med ny BCI-forskning genom att använda mindBEAGLE, en svit av P300-paradigm (vibrationer, ljudtoner och mental visualisering) som används för kognitiv och kommunikationsbedömning och behandling. Europeiska studier som använder mindBEAGLE-systemet med DoC-patienter avslöjar patienters kognitiva och kommunikationsförmåga som påverkar nuvarande funktionsbedömning och påverkar prognosticering och återhämtning. MindBEAGLE ger ytterligare diagnostiska data för att förbättra klinisk neurovetenskap genom att visa reaktioner på stimuli som drar nytta av användning av elektroencefalogram (EEG) P300. Kliniska neurovetenskapliga implementeringsstudier har dock inte utförts. Beväpnade med mer detaljerade och exakta bedömningar från denna studie är utredarna övertygade om att de kliniska teamen kommer att kunna erbjuda spännande rehabiliteringsbehandlingar designade av UPMC RI-behandlingsteam, patienter och familjer som utnyttjar mindBEAGLE-gränssnittet för funktionell kommunikation. Specifikt kommer den EEG-baserade mindBEAGLE BCI-sviten att tillhandahålla en praktisk plattform för kognitiv bedömning av kommandoföljd och ett kommunikationssystem för patienter med DoC som gör det möjligt för forskarteamen att erbjuda mer intensiva, multidimensionella rehabiliteringsbehandlingar som uppfyller UPMC-idealet för Life Changing Medicin.