Лаборатория нейроэтологии и психофизиологии

Исследование выполнятся за счет гранта Российского научного фонда № 22-15-20035

Среди заболеваний нервной системы главной причиной детской инвалидности является детский церебральный паралич (ДЦП). Для клинической картины заболевания характерным является нарушение двигательной функции, связанное с неправильным развитием статокинетических рефлексов, патологией тонуса, парезами. Также нередко при ДЦП наблюдаются различные когнитивные и психические расстройства. В связи с разнообразием генеза и клинических проявлений ДЦП, существующие медикаментозные и физиотерапевтические методы помощи таким детям оказываются не всегда эффективными.

Особую актуальность в настоящее время приобретают методы реабилитации с применением биологической обратной связи (БОС), роботизированных устройств и интерфейсов мозг-компьютер, поскольку такие методы позволяют активизировать природные физиологические ресурсы головного мозга ребенка. Анализ данных литературы показал, что экспериментальные работы по использованию экзоскелетов, управляемых в зависимости от параметров электроэнцефалограммы (ЭЭГ), в реабилитации детей с синдромом ДЦП в настоящее время остаются единичными, а комплексный анализ нейрофизиологических механизмов реабилитации отсутствует.

В связи с этим целью настоящего проекта является комплексный анализ механизмов реабилитации двигательных нарушений с применением комплекса «неинвазивный интерфейс мозг-компьютер (НИМК) – экзоскелет кисти» у детей, страдающих ДЦП, создание нейросетевого классификатора ЭЭГ для определения воображаемых движений по сигналам ЭЭГ.

Пациенты выполняли задание – кинестетически представлять раскрытие кисти руки. Программа-классификатор комплекса при соответствующих изменениях паттерна ЭЭГ запускает сигнал обратной связи. Обратная связь при этом предъявлена визуально изменением цвета специальной метки на мониторе компьютера и кинестетически – с помощью экзоскелета, реализующего данное движение.

Были оценены неврологические и нейропсихологические показатели, а также динамика нейротрофических факторов и когнитивных показателей до и после реабилитации у 32 детей в возрасте от 8 до 18 лет. В ходе исследования у детей наблюдалось улучшение показателей эффективности работы, концентрации внимания уровня повседневной жизненной активности, увеличение бытовых действий, которые ребенок может совершать самостоятельно, а также навыки осуществления артикуляционных и мимических движений (методика «Исследование орального праксиса и артикуляционной моторики»), качество произносимых ребенком звуков (методика «Исследование звукопроизнесения») и словообразовательных навыков исследуемых детей (методика «Составление предложений по картинкам»). Причем, наиболее значимые изменения наблюдались в группе детей от 8 до 12 лет, что может важным аргументом в формировании протоколов ранней реабилитации для детей с ДЦП. Помимо этого, у детей, прошедших курсы нейрореабилитации, наблюдалось снижение нейтротрофических факторов (FGF), что может свидетельствовать о запуске процессов нейропластичности в головном мозге.

Отдельно исследовались изменения нейрофизиологических показателей у детей, прошедших реабилитацию с помощью метода адаптивного биоуправления. Так, было показано, что завершающий сеанс тренинга нейротерапии сопровождался большим уровнем когерентности в диапазоне альфа-ритма и меньшим – в диапазоне тета- и бета1-ритмов ЭЭГ между корковыми регионами контралатерального полушария, чем во время первого сеанса. Отдельно следует отметить, что у детей с более высокими показателями успешности наблюдалось увеличение показателей десинхронизации сенсомоторных (мю- и бета-) ритмов после курса нейротерапии. Полученные результаты могут свидетельствовать о росте степени взаимосвязей корковых регионов и может лежать в основе наблюдаемых у детей благоприятных изменений подвижности верхних конечностей.