Восстановление ощущения движения у пациентов с ампутацией верхней конечности: новые результаты, опубликованные в журнале Science Translational Medicine

Исследовательская группа под руководством Пола Мараско, доктора философии, успешно создала ощущение сложного движения рук у пациентов с ампутацией верхней конечности. Этот прорыв может расширить возможности контролировать свои протезы, самостоятельно управлять повседневными делами и улучшить качество жизни.«Восстанавливая интуитивное ощущение движения конечностей — ощущение открытия и закрытия руки — мы можем стереть границы между тем, что мозг пациентов воспринимает как« я »и« машину », — сказал Мараско, глава отделения Лаборатория бионической интеграции в Исследовательском институте Лернера клиники Кливленда. «Эти открытия имеют важное значение для улучшения взаимодействия человека с машиной и приближают нас, чем когда-либо прежде, к обеспечению людей с ампутацией с полным восстановлением естественной функции руки».Команда использовала небольших, но мощных роботов для вибрации определенных мышц, чтобы «включить» ощущение движения пациентами, позволяя им чувствовать, что их пальцы и руки движутся и что они являются неотъемлемой частью их собственного тела.

Ощупывая отсутствующие руки при управлении своими бионическими протезами, пациенты в исследовании могли создавать сложные схемы захвата для выполнения определенных задач так же или лучше, чем здоровые люди.Чтобы улучшить взаимосвязь между разумом и протезом, исследователи исследовали, можно ли использовать иллюзию движения, чтобы помочь пациентам лучше контролировать свои бионические руки. Они изучили шесть пациентов, которые ранее подверглись целенаправленной реиннервации нервов — процедуре, которая устанавливает нейро-машинный интерфейс путем перенаправления ампутированных нервов на оставшиеся мышцы. Когда они вибрировали реиннервируемые мышцы пациентов, чтобы обеспечить иллюзорное движение, они не только чувствовали движение своих отсутствующих конечностей, но и могли использовать эти ощущения, чтобы намеренно манипулировать своими протезами, чтобы точно управлять сложными захватами.

Это важно, потому что, когда физически здоровый человек двигается, мозг постоянно получает обратную связь о ходе движения. Это бессознательное чувство предотвращает ошибки в движении, такие как перегиб, и позволяет телу вносить необходимые коррективы. Однако люди с ампутацией теряют эту важную обратную связь и, как следствие, не могут контролировать свои протезы, не наблюдая за ними все время.

Новое исследование показывает, что ощущение отсутствия движения конечности, вызванное стратегической вибрацией мышц, дает пациентам лучшее пространственное восприятие и улучшенный контроль мелкой моторики без необходимости визуального наблюдения за протезами. Кроме того, ощущение движения заставляло бионические руки ощущать себя более «самими».

«Когда вы делаете движение, а затем чувствуете, что оно происходит, вы внутренне знаете, что являетесь автором этого движения и что у вас есть чувство контроля или« свободы воли »над своими действиями», — сказал Мараско. "Люди, перенесшие ампутацию, теряют это чувство контроля, из-за чего они испытывают разочарование и теряют связь со своими протезами. Иллюзии, которые мы создаем, восстанавливают ощущение движения и восстанавливают их чувство свободы выбора в отношении протезирования. Это помогает людям с ампутацией чувствовать себя лучше ».В дальнейшем исследовательская группа изучает способы распространения этих методов на пациентов, потерявших ногу, а также для пациентов с состояниями, которые подавляют ощущение движения, например, инсультом.

Они также работают над упаковкой системы в протез для более длительного использования, чтобы пациенты могли использовать систему ежедневно.«Конечная цель нашего исследования — использовать ощущение движения, чтобы упростить отношения между пациентами и их технологией, чтобы лучше интегрировать их протезы как естественную часть самих себя», — сказал Мараско.

Это исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения, офисом директора Общего фонда, Премией за исследования Transformative R01, № 1R01NS081710-01.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *