Глубокая стимуляция мозга применяется уже более 30 лет и помогла свыше 200 тысячам пациентов по всему миру. Традиционные системы постоянно подают электрические импульсы с фиксироваными параметрами, эффективно уменьшая тремор и мышечную ригидность. Однако нарушения походки — один из наиболее тяжёлых симптомов болезни Паркинсона — до сих пор оставались сложной задачей для такой терапии.
Швейцарские исследователи предложили принципиально новый подход. Система использует алгоритмы искусственного интеллекта для анализа мозговой активности и автоматически изменяет параметры стимуляции в зависимости от того, что делает человек в данный момент. Это позволяет учитывать реальные условия повседневной жизни и поддерживать более естественные движения.
«Раньше я едва мог ходить, потому что ноги казались тяжёлыми или двигались неконтролируемо. Теперь, когда стимуляция адаптируется к тому, что я делаю, я могу ходить лучше и дольше», — рассказал один из участников исследования.
Как поясняет профессор EPFL Эдуардо Мартин Морауд, различные виды двигательной активности — стояние, ходьба, повороты, преодоление препятствий или подъём по лестнице — предъявляют разные требования к моторной системе. Новая технология позволяет распознавать эти состояния по нейронным биомаркерам и изменять стимуляцию в соответствии с текущими потребностями организма.
Для создания системы исследователи использовали данные 40 пациентов. Алгоритмы машинного обучения были обучены распознавать различные режимы движения непосредственно по сигналам мозга. После этого система способна в течение нескольких секунд корректировать стимуляцию по мере изменения активности человека.
Разработка основана на уже существующих клинических системах DBS. В сотрудничестве с компанией Medtronic учёные получили доступ к ключевым компонентам технологии и адаптировали их специально для борьбы с нарушениями походки.
По словам руководителя нейрохирургического отделения CHUV Жослин Блох, врачи давно замечали, что проблемы с ходьбой реагируют на глубокую стимуляцию мозга иначе, чем тремор или скованность мышц. Новая работа демонстрирует возможность автоматически подбирать параметры терапии в зависимости от текущих действий пациента.
Исследование проводилось в междисциплинарном центре NeuroRestore, объединяющем специалистов в области клинической медицины, нейронаук и нейротехнологий. Учёные считают, что превращение глубокой стимуляции мозга в «умную» адаптивную систему открывает новые возможности для людей с тяжёлыми двигательными нарушениями.
В дальнейшем исследователи планируют провести более масштабные испытания, чтобы оценить долгосрочную эффективность метода и проверить его работу на более широкой группе пациентов. Кроме того, подход может стать основой для создания новых поколений нейромодуляционных терапий при различных неврологических заболеваниях.
Источник: https://actu.epfl.ch/news/when-brain-stimulation-learns-to-walk-with-you/Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
