Технология «мозг – машина» помогает облегчить таинственную фантомную боль в ампутированных конечностях

мозг машина для людей,испытывающих фантомную боль

По результатам недавнего исследования, проведенного в Японии, новая методика лечения помогает облегчить фантомную боль, которую иногда испытывают люди с ампутированными или парализованными конечностями.

В ходе исследования ученые использовали технологию интерфейса «мозг – машина» для лечения пациентов, страдающих фантомными болями, а именно болями в отсутствующей или парализованной конечности.

«Технология позволяет регистрировать мозговую активность человека, а затем переводит ее в движения роботизированного протеза», – сообщается в отчете об исследовании, опубликованном 27 октября в журнале Nature Communications.

Человек, страдающий от фантомной боли в руке, «даже если руки нет, все равно чувствует себя так, будто рука на месте. Это болезненное чувство по своему характеру напоминает жжение или сверхчувствительность, и традиционные обезболивающие средства неэффективны для лечения такой боли», сказал в своем заявлении доктор Бен Сеймур, нейробиолог из Кембриджского университета в Англии и соавтор исследования.

«Как правило, движение определенной части тела человека обусловлено его мозговой активностью», – говорит доктор Такуфуми Янагисава, доцент в области нейрохирургии в Университете города Осака (Япония) и ведущий автор исследования.

«По мере того как человек двигает этой частью тела, мозг принимает сенсорную информацию, чтобы проверить, что движение происходит именно так, как человек намеревается, – сказал Янагисава журналисту Live Science. – Она охватывает не только визуальную информацию, направленную глазами (которые наблюдают за движениями части тела), но и информацию от самой конечности о любых тактильных ощущениях, которые она испытывает во время движения, а также информацию о том, в какой точке пространства находится часть тела, поступающую от мышц».

«Когда человек с фантомной болью пытается пошевелить частью тела, мозг осуществляет такую же деятельность, направленную на движение этой частью тела, но он не получает сенсорную информацию, подтверждающую, что это движение было успешным, – отмечает Янагисава. – Считается, что это противоречие (между намерением совершить движение и фактическими результатами) является источником фантомной боли».

Фиксация фантомной боли

«Ранее ученые полагали, что симуляция движения фантомной части тела с использованием роботизированного протеза, например, может облегчить боль, – сказал Янагисава. – Но в ходе нового исследования, когда ученые попытались это реализовать с использованием технологии интерфейса “мозг – машина” у 10 пациентов, они обнаружили, что эффект был прямо противоположным: боль у пациентов усугубилась».

«Возможно, движение роботизированного протеза не смогло устранить противоречие между намерением двигаться и сенсорной обратной связью, которую получает мозг, – написали ученые в своем отчете об исследовании. – Несмотря на то что пациенты видят, как движется протез, они все же не могут его ощущать или получать сенсорную информацию от мышц о том, где именно в пространстве находилась конечность».

Ученые испытали новый подход с теми же пациентами. Они попросили пациентов попытаться пошевелить фантомной рукой со стороны тела, противоположной той, где они испытывали боль. Другими словами, если левая рука пациента была парализована или ампутирована, исследователи просили пациента представить, что он или она имеет фантомную руку справа, и попытаться вместо этого пошевелить правой фантомной рукой.

Используя технологию интерфейса «мозг – машина», исследователи регистрировали мозговую активность, генерируемую в тот момент, когда пациенты пытались пошевелить фантомной конечностью с «не той» стороны тела, и переводили данную активность в движение роботизированного протеза.

В этот раз фантомная боль у пациентов ослабела.

Почему это работает

Возможно, тренируя «не ту» часть тела, пациенты избегали противоречия, которое рождается в их мозге между движением и сенсорной информацией, которая приходила назад. Другими словами, мозг пациента ожидал сенсорной информации не от фантомной руки, а от другой.

Исследователи отметили, однако, что эта технология не готова для широкого использования.

«Обезболивающие результаты были временными, – сказал Сеймур. – Кроме того, практическая реализация данной методики лечения в настоящее время требует большого количества дорогого оборудования».

Сара Г. Миллер, публицист Live Science