Оборудование для научных исследований в области нейронаук, физиологии и поведения Антропоморфная робототехника и робототехнические изделия

Нейрореабилитация

Нейрореабилитация – это одно из перспективных направлений развития современной медицины, направленной на реабилитацию неврологических больных. Благодаря научным исследованиям в области пластичности моторной коры, стало возможным восстановление функций поврежденных отделов ЦНС.

Моторная нейрореабилитация

Нейрореабилитация предусматривает свои методы и пути реабилитации больных с локальными поражениями ЦНС различной этиологии. Цель нейрореабилитации заключается в том, чтобы сохранившиеся нервные волокна взяли на себя функции поврежденных, и за счет этого максимально способствовали восстановлению утраченных возможностей. В частности, моторная нейрореабилитация, затрагивает восстановительное обучение в совокупности с пассивными методами – массаж (мануальный или автоматизированный), необходимый для предупреждения развития контрактур при полном или частичном параличе конечностей, лекарственные препараты, снижающие тонус мышц.

Доказано, что активная тренировка с нейротренажёрами по разгибанию и сгибанию, вызванное воображаемым двигательным актом, позволяет ускорить реабилитацию. В основе лежит эффект биологически обратной связи (БОС) с наличием положительных эмоций у пациента (он сам захотел и подвигал рукой, например).  Также происходит активация моторных центров за счет поступающих, с помощью нейротренажёра, сигналов от мышц, сухожилий, суставов, в результате чего ресурсы организма оказываются направленными на восстановление и нормализацию двигательной активности.

Для обеспечения канала управления средствами моторизации конечностей мы предлагаем нейроинтерфейс (ИМК, интерфейс мозг-компьютер), который позволяет пациенту достаточно быстро подавать команды с помощью мозга и управлять техническими устройствами.

В качестве средств моторизации и реабилитации мы предлагаем:

  1. Разгибатель пальцев кисти (пневматический). Используется при спастических нарушениях кисти руки в результате инсульта.
  2. Экзоскелет. Предназначен для реабилитации больных с параплегией, и частичной атрофией мышц ног.

Ассистивные технологии

При полном невосстановимом параличе (БАС, пара- и тетраплегия) возможен перенос часть утраченных функций на вспомогательные технические средства.

В нашем арсенале разработок есть такие технические устройства и комплексы:

  • Нейроколяска – моторизованная коляска, с возможностью программного управления. Для движения на ней достаточно освоить всего 3 нейрокоманды (вперед, стоп и поворот)
  • Экзоскелет – позволяет ходить по ровной поверхности, подниматься по ступеням, садиться и вставать
  • Нейрокурсор – управление курсором и нажатиями мыши
  • Умный дом – набор простых приборов, которые можно по желанию включать и выключать (освещение, вентилятор, увлажнитель, чайник, радио и т.д.). Управление происходит при участии Wi-Fi-розеток

Обучение навыку психосоматического регулирования

В основе лежит принцип биологической обратной связи (БОС), этот процесс позволяет в режиме реального времени наблюдать динамику психофизиологических параметров своего состояния за счет специфических воздействий на свой собственный организм, с целью восстановления здоровья.

Мы предлагаем использовать ИМК для того, чтобы пациент мог лучше понять и контролировать внутренние ментальные процессы.

Классические сценарии БОС (альфа-тетта и бета-тренинг), которые применимы для восстановления общего нормального психофизиологического состояния с тренировкой устойчивости внимания и релаксации.

  • Зашумленная музыка – два аудио потока (например, шум и музыка) смешиваются в пропорции управляющего сигнала. Так, например, необходимо сконцентрироваться и удерживать концентрацию для того, чтобы услышать музыку вместо шума.
  • Наложение изображений – два изображения наложены друг на друга, и чтобы, например, увидеть море вместо свалки необходимо расслабиться.
  • Вовлечение в деятельность, в которой пациент заведомо достигнет успеха, изменение врачом порога регуляции признака, который приводит к успеху, тем самым развивая интерес к деятельности.

Игровые сценарии с использованием ИМК:

  • Нейрогонка – соревнование с самим собой или с другими игроками по сети Интернет
  • Нейролабиринт – необходимо помочь рыцарю добраться до принцессы в лабиринте
  • Гибридные нейроинтерфейсы для формирования групп высокой сплочённости