Российские ученые создали первый открытый набор данных, позволяющий отслеживать восстановление пациентов после инсульта одновременно по активности нейронов и кровотоку в мозге. Разработка поможет оценивать эффективность реабилитации, сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
© ТАСС
"Совмещение данных по электрической активности мозга и изменению кровотока в нем, а также по двигательной активности пациентов может позволить найти новые маркеры того, насколько хорошо проходит реабилитация и каких результатов стоит ожидать по ее завершении. Полученный датасет может быть полезен для последующих разработок в области индивидуализированных подходов к реабилитации и интерфейсов мозг-компьютер", — приводятся в сообщении слова младшего научного сотрудника Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ имени Иммануила Канта Артемия Беркмуш-Антипова.
В исследовании приняли участие 16 добровольцев в возрасте от 42 до 71 года, перенесших инсульт и имевших умеренные двигательные нарушения. Все они проходили стандартную двухнедельную программу реабилитации под наблюдением врачей. В течение этого времени исследователи несколько раз просили пациентов реагировать на вспышки света справа или слева, нажимая на кнопку пальцами соответствующей руки. Во время экспериментов ученые одновременно записывали данные электроэнцефалографии и измеряли активность кровотока в мозге. Для этого ткани головы добровольцев просвечивали инфракрасным светом. По его поглощению исследователи оценивали изменение уровней гемоглобина, богатого и обедненного кислородом. Их соотношение позволяет определить интенсивность поступления крови в различные зоны мозга и активность нейронов в этих областях.
Анализ показал, что при движениях рукой, за которую отвечало поврежденное полушарие, у пациентов активировались оба полушария мозга, причем неповрежденное — сильнее. По данным исследователей, это указывает на попытку мозга компенсировать повреждение за счет ресурсов здоровой стороны.
Существующие методы оценки состояния мозга после инсульта имеют ограничения при длительном наблюдении за восстановлением пациента. МРТ, как отмечается в сообщении, обычно не проводят регулярно во время реабилитации из-за дороговизны и сложности оборудования, а электроэнцефалография не дает информации о кровоснабжении мозга. Созданный учеными набор объединяет данные об электрической активности мозга, кровотоке и двигательной активности пациентов. В дальнейшем исследователи планируют определить, насколько выявленные маркеры могут применяться на практике, а также изучить возможности усовершенствования существующих нейроинтерфейсов или создания новых на основе мультимодального подхода.
Набор данных подготовили ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, Сколтеха, Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Его опубликовали в открытом доступе, результаты исследования представлены в журнале Scientific Data.
