Парализованные люди снова смогут двигаться

Впервые в истории мужчина, обе ноги которого были парализованы в течение пяти лет, вновь обрел способность самостоятельно ходить. Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает о том, каким образом врачам удалось передать сигналы мозга пациента его ногам, не восстанавливая нарушенные связи между головным и спинным мозгом.

Паралич — то есть потеря способности управлять движениями какой-либо части тела по своему желанию — чаще всего происходит из-за поражений клеток нервной системы, а именно — разрыва связей между нейронами головного или спинного мозга.

Паралич может быть вызван как заболеванием (например, опухолью или инфекцией), так и физической травмой. На настоящий момент ученые и врачи пока не научились восстанавливать разрушенные связи между нейронами нервной системы.

Впрочем, один хирург — Серджио Канаверо, который планирует провести операцию по пересадке головы российскому программисту Валерию Спиридонову, — собирается в декабре 2017 года сделать именно это.

Так как научная база для подобных заявлений пока отсутствует, большинство специалистов уверены в том, что операция — если, конечно, она состоится — закончится неудачей.

Однако врачи делают все возможное, чтобы добиться максимального результата в лечении парализованных больных. Около двух месяцев назад The Journal of Neurotrauma опубликовал статью, в которой описывалась

методика, позволившая пяти пациентам с параличом ног вернуть конечностям подвижность.

На экспериментальное лечение согласились пять человек в возрасте от 19 до 56 лет, нижние конечности которых были парализованы в течение нескольких лет. Врачи не оставили людям надежды, заявив, что подвижность ног никогда не будет восстановлена из-за нарушений нейронных связей в нижнем отделе позвоночника.

Лечение состояло из нескольких этапов.

На протяжении 18 недель один раз в неделю в течение 45 минут пациенты занимались физическими упражнениями, разрабатывая мышцы, а также на протяжении четырех недель дважды в день принимали лекарство буспирон, которое применяется для лечения тревожных неврозов. Кроме того, на теле пациентов были установлены электроды, посылавшие в район поясницы и копчика особые электрические сигналы.

В результате у всех пяти пациентов способность двигать ногами была восстановлена. Ведущий автор исследования Виктор Эджертон комментировал: «Тот факт, что люди так быстро смогли восстановить контроль над своими ногами, означает, что нейронные связи были не разрушены, а просто «спали», мы же «разбудили» их электрическим током. Это удивительно».

  • К сожалению, способность ходить к пациентам Виктора Эджертона так и не вернулась, но тот факт, что электрические сигналы вкупе с лекарством против депрессии смогли вернуть ногами чувствительность и подвижность, по мнению авторов работы, заслуживает повышенного внимания специалистов и требует дальнейшего изучения.
  • В ночь со среды на четверг в The Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation вышла статья, в которой описывается еще более удивительное достижение врачей:
  • пациент, обе ноги которого были обездвижены в течение пяти лет в результате механического повреждения спинного мозга, вновь обрел способность ходить.
  1. close
  2. 100%

Парализованные люди снова смогут двигаться
Парализованные люди снова смогут двигаться

Это первый случай в истории, когда человек, страдавший от параплегии (совместного паралича двух конечностей), смог самостоятельно передвигаться, не используя при этом вспомогательные устройства, такие как роботизированные экзоскелеты — внешние каркасы, предназначенные для увеличения физических способностей человека.

Пациент смог самостоятельно преодолеть расстояние в 3,66 м. Это стало возможным благодаря тому, что ученые создали систему, способную передавать сигналы от мозга к конечностям «в обход» поврежденных нейронных связей — их, к сожалению, восстановить все же не удалось.

Система основана на принципе работы электроэнцефалографии — фиксирования электрических сигналов нейронов головного мозга. На голову пациента надевался шлем, оснащенный снимающими показания электродами, а на ноги — «наколенники», принимающие сигналы.

Шлем фиксировал команды мозга и доставлял их к ногам, которые обрели способность двигаться.

Для того чтобы мозг снова научился отдавать неподвижным ногам соответствующие команды, пациент долгое время тренировался на самом себе: трехмерное изображение мужчины было создано при помощи системы виртуальной реальности, а специальное оборудование обеспечивало погружение в эту реальность.

Сначала — во время тестирования системы, длившегося 19 недель, — пациент совершал соответствующие движения ногами, не касаясь пола, на расстоянии 5 см над его поверхностью. На этом этапе он научился правильно двигать ногами, не помогая себе при этом руками. После этого он стал ходить по полу — его тело при этом немного поддерживается специальной системой, чтобы предотвратить падение.

Один из авторов исследования Ан До из Калифорнийского университета в Ирвайне комментирует: «Даже после нескольких лет паралича мозг сохраняет способность генерировать четкие сигналы, которые могут обеспечивать движение ног. Мы доказали, что

даже после полного разрушения связей в спинном мозге можно вернуть человеку способность совершать осознанные, контролируемые мозгом движения. Наш метод не требует хирургического вмешательства и является весьма многообещающим».

Ведущий автор работы профессор Зоран Ненадик (Калифорнийский университет в Ирвайне) сообщает: «Теперь, когда мы доказали возможность использования такой системы, мы можем думать и над разработкой систем, требующих хирургического вмешательства, например об имплантах, вживляющихся в мозг. Мы надеемся, что это позволит существенно повысить эффективность метода, так как сигналы головного мозга будут считываться напрямую. Кроме того, это позволит мозгу работать и на «прием» сигнала — это значит, что человек будет чувствовать ноги».

Кроме того, авторы исследования уверяют, что собираются протестировать уже разработанный метод на других пациентах, страдающих от паралича двух конечностей, так как один успешный случай не может быть надежным доказательством эффективности метода.

Парализованные люди снова получат возможность двигаться — Интернет-журнал «Лицей»

  • О трех открытиях в области здравоохранения, о том, как думают кошки, собаки и другие домашние животные, об исследовании пестицидов и пищевых добавоки о других новостях науки в нашем обзоре.
  • Три технологии-прорыва 2017 года по версии MIT

Массачусетский технологический институт (Massachusetts Institute of Technology) опубликовал свой ежегодный список самых впечатляющих технологий, которые могут изменить мир уже в ближайшее время. В этом году среди десяти различных открытий из различных областей три относятся к здравоохранению: они касаются лечения паралича, генной терапии и клеток, из которых состоит человек.

Паралич станет обратимым

Уже через 10-15 лет парализованные люди смогут снова получить возможность двигаться.

Специалисты из Федеральной политехнической школы Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), Швейцария, с помощью имплантируемых электродов, которые стимулируют двигательную область коры головного мозга, заставили перемещаться парализованную конечность обезьяны, в которую также были вживлены электроды. Мозг и конечность сообщались с помощью беспроводной связи, которая фактически заменила поврежденные нервы.

Первые шаги к этой технологии были сделаны, когда ученые создали мыслеуправляемые протезы и не только. Например, в Бразилии полностью парализованные люди после тренировки с применением мыслеуправляемого экзоскелета смогли контролировать свои выделительные процессы, а один из них самостоятельно пошел.

В Германии сделали роботизированную руку, которая также управляется электродами в мозге и помогает пациентам с частичным параличом совершать некоторые бытовые действия.

В самой Федеральной политехнической школе уже проводили опыты на парализованных обезьянах, которым вживляли электроды в головной и спинной мозг, и это также помогало вернуть им подвижность.

Теперь ученые работают над «невральным шунтом» – возможностью «обойти травму» с использованием беспроводных технологий, благодаря которым сигналы мозга передаются непосредственно к стимуляторам, установленным в нужном месте внутри тела.

Уже доказано, что разработка швейцарских ученых работает и на людях – ее проверили на пациенте, у которого работали только голова и плечо.

Ему установили около 100 электродов в мозг и 16 – в руку и кисть, и он смог двигать этой рукой и даже поднять чашку.

Такие электроды помогут не только парализованным пациентам, но и тем, у кого диагностировали другие заболевания: болезнь Альцгеймера, глухоту, патологии зрения.

Генная терапия

Еще одна крайне важная технология, которая доступна даже сейчас – это генная терапия. Ученые уже умеют модифицировать гены и доставлять их в клетки, пользуясь вирусами, чтобы лечить некоторые редкие наследственные патологии, и теперь работают над поиском подобной терапии для других заболеваний.

Возможно, в будущем с помощью изменения генома смогут лечить рак или сердечно-сосудистые заболевания. В Стэнфордском университете (Stanford University) сообщили, что в настоящее время проводятся клинические испытания генной терапии более 40 различных заболеваний.

Генетики говорят, что однажды генная терапия поможет справиться с диабетом, болезнью Альцгеймера и даже старением, но это будет сложнее, так как в этих процессах задействовано несколько генов, а не один.

Клеточный атлас: из чего сделан человек

Клетки были впервые описаны еще в 1665 году биологом по имени Роберт Гук (Robert Hooke). За прошедшие несколько веков наука шагнула далеко вперед, и сейчас коллеги первооткрывателя работают над клеточным атласом человека.

С помощью новейших технологий они внесут в общий каталог все 37,2 миллиарда клеток, из которых состоит человеческое тело, и когда эта работа будет закончена – ученые получат модель, которая поможет, например, искать новые лекарства от различных болезней.

Специалисты из США, Великобритании, Израиля, Швеции, Японии и Нидерландов зафиксируют молекулярную подпись каждой клетки и дадут ей «почтовый индекс», который показывает, где именно в теле находится эта клетка.

Возможно вам будет интересно:  Кровь в мокроте (кашель с кровью)

Создание клеточного атласа стало возможным благодаря трем новым разработкам. Клетки отделяют от других и помечают, применяя технологию клеточной гидродинамики, чтобы изучить каждую клетку отдельно.

Вторая разработка позволяет дешево и быстро секвенировать геном отдельных клеток, идентифицируя гены, которые в них присутствуют. Таким образом один ученый может обработать в день до 10 тысяч клеток.

Третья разработка дает возможность «маркировать» клетки и искать их по типу – это позволяет присвоить им тот самый «почтовый индекс».

  1. Клеточный атлас создается в том числе благодаря помощи Марка Цукерберга и Присциллы Чан – принадлежащий им центр Biohub также участвует в исследованиях.
  2. medportal.ru
  3. 13 марта 1932 года. Открыт Плутон
  4. Парализованные люди снова смогут двигаться

Существование Плутона, на основе возмущений орбиты Нептуна, теоретически предсказал еще в 1840-х годах французский математик Урбен Леверье.

В конце XIX — начале XX века настоящую охоту за «планетой X», как он ее назвал, развернул американский астроном Персиваль Лоуэлл, в основанной им самим в Аризоне обсерватории.

Лоуэлл и его коллега Уильям Генри Пикеринг были близки к успеху: 19 марта и 7 апреля 1915 года они получили два очень бледных и размытых изображения Плутона, которые не смогли распознать.

Лоуэлл умер в 1916 году, так и не найдя свою «планету X». После этого его вдова начала с Обсерваторией Лоуэлла длинную судебную тяжбу, которая на полтора десятка лет затормозила поиски планеты.

И только в январе-феврале 1932 года молодой сотрудник все той же обсерватории Клайд Томбо наконец обнаружил на снимках движущийся объект, который и оказался искомым небесным телом.

О его открытии всему миру сообщили 13 марта — в день рождения Персиваля Лоуэлла и в годовщину открытия Урана.

Парализованные люди смогут двигаться вновь благодаря простому алгоритму

Парализованные люди снова смогут двигаться

Ученые из МФТИ создали математическую модель, которая позволяет достаточно просто расшифровывать сигналы из двигательной коры мозга и отправлять их в экзоскелет. Это ускорит их работу и сделает их более удобными для инвалидов, пишут математики в статье, опубликованной в журнале Expert Systems with Applications , передает РИА Новости.

«Двигаясь и получая отклики от окружающей среды, человек учится. Структура его мозга изменяется. Появляются новые связи, модель устаревает. Мы должны предложить такую модель, которая изменяет свою структуру вместе с аналогичными сдвигами в работе мозга. Это нетривиальная задача, и сейчас мы работаем над ее решением», — рассказывает Вадим Стрижов из Московского Физтеха в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В последние 10 лет нейрофизиологам удалось совершить настоящий прорыв в области создания нейроинтерфейсов – набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных кибер-конечности, искусственные глаза и даже те органы чувств, аналогов которых нет в природе – тепловизоры и рентгеновизоры.

Возможности нейроинтерфейсов не ограничиваются протезами. К примеру, в марте 2013 года бразильские и американские ученые смогли объединить мозг двух крыс, живущих в тысячах километров друг от друга, в своеобразную «локальную сеть», или, как назвали эту конструкцию сами ученые, «органический компьютер», и научить их обмениваться информацией.

Подобные микрочипы, как отмечает Стрижов, сегодня многие ученые планируют использовать для создания систем управления экзокелетами, которые позволят парализованным инвалидам самостоятельно двигаться. Сейчас их применение крайне ограничено из-за сложностей в интерпретации сигналов, поступающих из коры мозга, что требует больших вычислительных ресурсов.

Стрижов и его коллега Анастасия Мотренко решили эту проблему, разработав достаточно простой набор линейных уравнений, позволяющих интерпретировать сигналы, которые кора мозга человека вырабатывает в тот момент, когда он желает подвигать рукой или совершить какое-то другое действие.

Сегодня для расшифровки подобных нервных импульсов используются так называемые нейросети – цифровые «аналоги» цепочек нервных клеток, способные к самообучению и поискам произвольных закономерностей и шаблонов в огромных массивах данных. Нейросети хорошо справляются с этой задачей, однако их использование требует огромного количества вычислительных ресурсов, из-за чего чипы на их базе нельзя напрямую имплантировать в мозг.

  • Математики из МФТИ избавились от нейросетей, предположив, что движение руки или других конечностей можно описать в виде набора из нескольких линейных уравнений, параметры которых можно «вытащить» из сигналов, которые электроды считывают из двигательной коры мозга.
  • Для этого ученые проанализировали данные, которые были записаны японскими нейрофизиологами, наблюдавшими за тем, какие сигналы вырабатывала двигательная кора мозга макак во время движения рук и где в это время находились разные части их конечностей.
  • Разбив эти записи на множество фрагментов и отфильтровав их особым образом, математики вычислили параметры уравнений и составили новый набор формул, позволяющий предсказывать характер движения руки по тому, какие сигналы в текущий момент времени вырабатывает мозг и насколько они похожи друг на друга.

Подобные наборы уравнений, как отмечают ученые, можно решать даже при помощи самых маломощных и миниатюрных микросхем. Это позволит вставлять чипы, декодирующие сигналы мозга, внутрь черепа вместе с электродами, что сделает кибер-протезы и экзоскелеты более удобными  для их пользователей, а сами нейроинтерфейсы – более отзывчивыми и быстрыми.

Нервам на замену: как учёные возвращают парализованным людям радость движения

Американец Билл Кочевар впервые после того, как стал инвалидом, смог самостоятельно шевелить рукой. Парализованному мужчине помогли нейропротезы — электронные импланты, заменяющие повреждённую нервную ткань.

Идея превратить мысль в движение при помощи электрических импульсов занимает учёных не первый десяток лет, но об успехах развития подобных технологий начали сообщать только в последние годы.

О том, чего удалось достичь современной науке в области нейропротезирования, — в материале RT.

Идея превратить мысль в движение при помощи электрических импульсов увлекает учёных не первый десяток лет. Об успехах развития подобных технологий начали сообщать только в последние годы.

«Учёные давно придумывают способы победить паралич, возникающий при травмах спинного мозга. В 2016 году вышла статья о том, как парализованным обезьянам вернули способность ходить.

Вживлённые в мозг электроды считывали активность в моторной коре и передавали сигналы в спинной мозг ниже области повреждения.

Причём передача сигнала совершалась с помощью беспроводных устройств», — рассказал RT кандидат биологических наук, лауреат премии «Просветитель» за книгу «Сумма биотехнологии» Александр Панчин.

Об одном из свежих успехов разработки подобных технологий заявили учёные университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде (штат Огайо). 53-летний Билл Кочевар при помощи устройства смог самостоятельно двигать рукой впервые за 8 лет — после аварии он страдал от паралича. 

«В этой работе сигналы передавали по проводам от моторной коры к мышцам руки парализованного пациента. В итоге человек мог самостоятельно брать предметы и даже кормить себя, используя ранее парализованную руку», — поясняет Александр Панчин.

Транспорт для речи

Сейчас над подобными технологиями работают во многих странах мира.

Так, в Университете Утрехта в Нидерландах сообщали об успешной имплантации парализованной пациентке устройства, с помощью которого она может передавать речь на отдельный компьютер.

Электроды, подключённые к двигательной коре головного мозга, и передатчик на грудной клетке позволяли ей «говорить» с условной скоростью 2 буквы в минуту. Успешный опыт применения технологии продолжался 28 недель.

Парализованные люди снова смогут двигаться

Случай 24-летнего американца Йена Буркхарта — один из наиболее ярких. В 2012-м он угодил в автомобильную аварию, в которой получил серьёзную травму позвоночника и, как следствие, паралич конечностей.

На выручку пришли разработчики из Института медицинских исследований им. Файнштейна в Нью-Йорке. Буркхарт тренировался управлять протезом по три раза в неделю в течение года и наконец получил желанный результат.

«Это исследование ознаменовало собой первый случай, когда парализованный человек вновь обрёл способность двигаться естественным образом на основе сигнала, полученного из мозга», — заявил тогда один из авторов научной работы Чед Бутон.

Йен Буркхарт снова смог выполнять простые повседневные задачи, которые несколько лет были ему не под силу, — например, взять стакан и налить в него воды. Но в его случае использование протеза проводилось лишь в порядке эксперимента.

«Я снова смог сжать и разжать руку, и это дало мне надежду, — признался молодой человек. — Если — или когда — появится возможность использовать такую систему вне лаборатории, моя жизнь станет лучше, я буду самостоятельнее». 

  •  
  • «Запчасти» для организма 
  • Сходный принцип — передача естественного сигнала устройству — используется для восстановления ампутированных частей тела.

«Разница заключается в том, что устройства (подключаемые к мозгу. — RT) помогают людям с повреждённым спинным мозгом использовать имеющиеся у них конечности, — пояснил Александр Панчин.

 — Протезы же предназначены для людей, лишившихся конечности. Современные протезы руки (бионические руки) умеют реагировать на сигналы, поступающие к конечности, и превращать их в сигналы о движении.

Такие руки не нужно подключать к мозгу напрямую».

Один из известнейших подобных протезов разработали в Университете Джонса Хопкинса в США. В Лаборатории прикладной физики искусственные руки, прикреплённые к специальному жилету, протестировали на пациенте Лесли Бо, у которого полностью ампутированы обе руки. Датчики, встроенные в жилет, реагируют на небольшие движения мускулатуры грудной клетки и спины и передают сигнал дальше — протезу.

Как поясняли исследователи, протез тоже фактически контролируется сигналами из мозга. В ходе опыта он смог выполнять также давно забытые простые дела: брать в руки различные вещи и переставлять их с полки на полку.

Неинвазивный метод

Ещё одна команда разработчиков нейропротезов для людей с травмами позвоночника пошла по другому пути.

MoreGrasp решили использовать более простую технологию, которая не подразумевает вставки имплантов или подключения проводов — пациент просто надевает на голову шапочку с сенсорами.

При помощи беспроводной технологии прибор записывает сигналы, проходящие в мозге при намерении пошевелить рукой. «Каталог» сигналов затем используют для создания индивидуального вспомогательного протеза.

Возможно вам будет интересно:  Анализ крови на ттг (тиреотропный гормон). признаки повышения и снижения гормона, норма по возрасту, методика определения. как подготовится к тесту?

Будь то с целью заменить недостающую конечность, полностью восстановить функции парализованной или дать пациентам возможность частично вернуть движение рук, нейропротезы пока не получили широкого применения.

Даже самые простые из них находятся только на стадии разработки и тестов. Каждый протез делается индивидуально под конкретного человека, да и производятся они пока в целях проведения испытаний в лабораторных условиях.

Но распространение подобных технологий — всего лишь вопрос времени.

Добавьте RT в список ваших источников

Парализованные люди смогут двигаться вновь благодаря простому алгоритму

03 августа 2018 в 15:19Математика и Computer Science

Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) научились прогнозировать траекторию движения руки на основе сигналов коры головного мозга. В работе авторы использовали относительно простые линейные модели, которые, в отличие от нейросетей, не требуют больших объемов памяти и вычислений. Благодаря этому процессор можно совместить с датчиком и расположить его прямо в черепной коробке. Разработка поможет создать полноценный экзоскелет, например, для парализованных людей. Работа опубликована в журнале Expert Systems with Applications.

При повреждении спинного мозга сигналы, которые посылает головной мозг для управления конечностями, не доходят до мышц, поэтому человек уже не может двигаться самостоятельно.

В таком случае с помощью специальных датчиков можно уловить сигналы головного мозга и передавать их на экзоскелет, вернув человеку способность управлять собственным телом.

Зафиксировать и распознать сигналы головного мозга не так сложно, гораздо тяжелее научить искусственные конечности выполнять соответствующие действия. Ученые из МФТИ научились прогнозировать траекторию движения руки по сигналам коры головного мозга.

«В своей работе для прогнозирования траектории движения конечности мы обратились к линейной алгебре. Мы предпочли линейные модели нейросетям, поскольку параметры линейной модели оптимизируются за существенно меньшее число операций.

Мы решали задачу построения такой модели, которая была бы проста, устойчива и точна.

Поэтому мы прогнозируем траекторию движения конечностей как линейную комбинацию признаковых описаний электрокортикограммы», — рассказывает главный научный сотрудник МФТИ Вадим Стрижов.

Для того, чтобы добиться лучшего качества сигнала, физики установили считывающий датчик прямо на поверхность коры головного мозга. Он питается от компактной батарейки c беспроводной зарядкой.

В нем есть процессор, обрабатывающий сигналы датчика, и радиопередатчик, передающий результаты обработки. Историю изменения сигнала авторы исследования представили в виде временного ряда.

Чтобы составить прогноз траектории движения руки, нужно решить систему линейных уравнений, полученных из элементов этого временного ряда.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Экзоскелет, читающий мысли, помог паралитику вновь начать двигаться — BBC News Русская служба

  • Джеймс Галлахер
  • Обозреватель Би-би-си по вопросам науки

4 октября 2019

Подпись к видео,

Этот экзоскелет управляется силой мысли

Парализованному мужчине-параплегику (у него парализованы руки и ноги) удалось начать двигаться при помощи специально сконструированного экзоскелета, читающего мысли, сообщили французские исследователи.

Герой этой истории 30-летний Тибо сказал, что, когда делал первые шаги в своем экзокостюме, почувствовал себя «первым человеком на Луне».

Его движения, особенно, ходьба, пока далеки от совершенства, экзоскелет пока используется только в помещении лаборатории. Но ученые полагают, что эти технологии смогут однажды улучшить качество жизни пациентов.

Как это работает?

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

Сенсоры и мозг

Тибо прошел через хирургическую операцию по установке двух датчиков-имплантатов на поверхность мозга. Имплантаты установлены на участки мозга, контролирующие двигательную активность.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

Сенсоры считывают команды мозга

Шестьдесят четыре электрода в каждом из имплантатов считывают команды мозга и передают инструкции компьютеру.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

Компьютер переводит волновые импульсы мозга в конкретные команды

Сложное компьютерное программное обеспечение считывает мозговые волны и превращает их в инструкции по управлению экзоскелетом.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

На Тибо надевают экзоскелет

На Тибо должен быть надет специальный экзоскелет.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

Вот так выглядит ходьба в экзоскелете…

Когда он думает о том, чтобы сделать шаг, он тем самым приводит в действие всю систему экзоскелета, и тот двигается вместе с ногами Тибо.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

…а так — движения рук

Наш герой может контролировать каждую из своих рук, двигая ими в трехмерном пространстве.

Насколько легко было использовать экзоскелет?

Тибо, который не захотел раскрывать свою фамилию, работал мастером-оптиком. Четыре года назад он упал с 15-метровой высоты в результате инцидента в ночном клубе.

Травма спинного мозга привела к параличу, два года Тибо провел в больнице.

Но в 2017 году он принял участие в испытании экзоскелета вместе с биомедицинским исследовательским центром Clinatec и университетом Гренобля.

Сначала он учился использовать мозговые имплантаты для управления виртуальным персонажем в компьютерной игре и только затем перешел к непосредственному испытанию экзоскелета

«Это было как побывать первым на Луне. Я не мог ходить два года. Я забыл, каково это — стоять. Я забыл, что я был выше многих людей в комнате», — говорит Тибо.

Чтобы начать двигать руками, потребовалось больше времени: «Это было очень сложно, потому что это сочетание работы нескольких мышц и нескольких движений. И это самая потрясающая вещь, которую я делаю при помощи экзоскелета».

Насколько хорош экзоскелет?

65-килограммовый экзоскелет не полностью восстанавливает двигательные функции. Тем не менее, его применение — это большой прогресс, он позволяет людям использовать свои конечности при помощи силы мысли.

Тибо необходимо также быть прикрепленным к потолочному ремню, чтобы минимизировать риск падения в экзоскелете. Это означает, что устройство пока не готово к использовании за пределами лаборатории.

«Это далеко не самостоятельная ходьба», — сказал Би-би-си профессор Алим-Луи Бенабид, президент исполнительного совета Clinatec.

«Экзоскелет не обеспечивает быстрых и точных движений, позволяющих не падать», — добавляет он.

Автор фото, Fonds de dotation Clinatec

Подпись к фото,

Тибо делает первые шаги в экзоскелете

Когда Тибо приходилось выполнять задачи по приведению в движение рук и ног и вращению запястьями, он справлялся в 71% случаев.

Профессор Бенабид, разработавший технологию глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона, сказал Би-би-си: «Мы решили проблему и показали, что наш принцип верен. Это доказательство того, что мы можем увеличить двигательную активность пациентов в экзоскелете. Эта работа направлена на улучшение качества их жизни».

Каковы будут следующие шаги?

Французские ученые верят, что им удастся усовершенствовать технологию. Сейчас их ограничивает объем информации, который они получают из мозга, отправляют для обработки и интерпретации в компьютер и передают в экзоскелет в режиме реального времени.

На то, чтобы совершить переход от мозгового импульса к совершению движения, у ученых есть 350 миллисекунд, иначе системой становится сложно управлять.

Это означает, что из 64 электродов каждого имплантата исследователи используют только 32.

Таким образом остается возможность более детального изучения функций мозга с помощью более мощных компьютеров и технологий искусственного интеллекта для интерпретации информации, поступающей из мозга.

Также планируется использовать систему управления пальцами, чтобы Тибо смог поднимать и перемещать предметы.

Он уже использовал имплантаты для управления инвалидной коляской.

Есть ли другие способы применения технологии?

Существуют ученые, исследующие возможности применения экзоскелетов для усиления человеческих возможностей, а не для преодоления паралича. Это направление исследований известно как трансгуманизм.

Экзоскелеты планируют взять на вооружение некоторые военные.

«Мы не намерены идти навстречу реализации этих экстремальных и глупых планов, — констатирует профессор Бенабид. — Мы не планируем улучшать человека. Наша работа заключается в том, чтобы помогать травмированным пациентам, которые утратили свои двигательные функции».

Что говорят эксперты?

Профессор Том Шекспир из лондонской Школы гигиены и тропической медицины говорит, что хотя результаты исследования ценны и долгожданны, надо понимать, что реализация проекта еще очень далека от повсеместного практического применения.

«Ограничение по стоимости означает, что подобные высокотехнологические варианты никогда не будут доступны большинству людей с травмами спинного мозга».

По данным Тома Шекспира, сейчас только у 15% людей с ограниченными возможностями в мире есть инвалидная коляска или другое вспомогательное устройство для передвижения.

Восстановление двигательных функций

Нарушение двигательных функций верхних и нижних конечностей происходит по многим причинам, в их основе – повреждение ЦНС. Ослабление, прекращение или неправильные движения конечностей могут быть вызваны и поражением двигательных нервов – нарушением проведения по ним нервных импульсов. Восстановление функций работы мышц рук и ног стало возможным благодаря современным методам медицины.

Однако скорость реабилитационных процессов и их результат не всегда предсказуемы. Во многом это зависит не от стараний врачей, а от степени поражения участка центральной нервной системы и от желания самого больного полностью выздороветь.

Возможно вам будет интересно:  Пародонтолог - чем занимается данный специалист?

Порой пациенты бывают настолько подавлены своим состоянием и первыми безуспешными попытками вернуться к прежней полноценной жизни, что процесс выздоровления стоит на месте, несмотря на все усилия врачей и разнообразие применяемых ими методов.

Что такое Восстановление двигательных функций верхних и нижних конечностей?

Причины поражения центральной нервной системы

Полная потеря движений или их ослабление бывают вызваны параличом и парезом. В таких случаях различают несколько типов нарушения функций мышц конечностей:

  • тетраплегия (нарушение работы всех конечностей);
  • моноплегия (нарушение работы только одной конечности);
  • параплегия (нарушения подвижности верхних или нижних конечностей);
  • гемиплегия (отсутствие силы в мышцах конечностей, расположенных с левой или с правой стороны тела).

Среди основных причин нарушения работы ЦНС специалисты указывают:

  • травмы головного или спинного мозга (ушибы, сотрясения, сдавление);
  • инсульт;
  • травма или патология нервных стволов;
  • сильное отравление организма;
  • опухолевые процессы в мозге или его оболочках;
  • нарушение метаболизма;
  • инфекции, поражающие нервные клетки;
  • сильнейшие и частые стрессы.

Независимо от того, частично или полностью была нарушена двигательная активность, движения верхних конечностей полностью восстановить гораздо труднее, чем нижних, потому что для рук очень важна мелкая моторика.

Методы восстановления двигательных функций верхних и нижних конечностей

Восстановление двигательных функций верхних, нижних конечностей, по мнению специалистов медицинского центра OSTEOPOLYCLINIC, необходимо начинать незамедлительно после улучшения состояния пациента.

Период реабилитации может затянуться или вовсе не принести каких-либо положительных результатов, если манипуляции не начать сразу после того, как появилась возможность производить движения конечностями.

Даже если больной испытывает сложности в самостоятельном движении конечностей, ему могут помочь ближайшие родственники или приглашенный для этого медик. Делать массаж обездвиженных конечностей не так уж сложно, как и проводить пассивную гимнастику.

Порой депрессия, вызванная самим фактом болезни, и, как следствие этого, беспомощное состояние приводят к тому, что пациенты осознанно отказываются от реабилитационных методов. Впрочем, такое состояние больного нередко бывает вызвано и поражением некоторых участков головного мозга.

Восстановление функций двигательного аппарата во многом зависит от бережного отношения окружающих пациента, их деликатном подходе к проблеме.

Стимулом для преодоления последствий болезни могут стать не только напоминания о прежней здоровой жизни, но и приведенные примеры из судеб пациентов, перенесших похожее заболевание и успешно справившихся с восстановлением двигательных функций верхних и нижних конечностей.

Основные методы реабилитации, оправдавшие себя временем, это:

  • электростимуляция;
  • лечебно-профилактическая физкультура;
  • метод биологической обратной связи.
  • метод Анат Баниэль (АБМ терапия) основанный на методе Моше Фельденкрайз.

Независимо от того, какой именно метод реабилитации специалист считает наиболее эффективным в большинстве случаев, он должен опираться на индивидуальные факторы заболевания пациента.

В частности, врач должен учитывать степень тяжести перенесенной болезни пациента, его общее физическое и психическое состояние, эмоциональный настрой на реабилитацию.

Однако некоторые методы применяются ко всем больным без исключения:

  • ЛФК и массаж;
  • психологическая стимуляция;
  • упражнения по восстановлению памяти и речи;
  • профилактические меры, направленные на предупреждение повторного заболевания и осложнений.

Восстановление функций движения рук и ног не может быть сопряжено только с физическими действиями. Больному необходимо объяснить, что многое зависит от его волевых приказов своему телу. Выполняя простейшие упражнения, необходимо проговаривать мысленно (или вслух, если речь восстановлена) движения конечности, отдавать ей приказы, стимулировать мозг к их выполнению.

Некоторые основные правила для выполнения лечебной физкультуры

В задачи кинезиотерапии (ЛФК) входят возвращение физической силы мышцам конечностей, по возможности – всех прежде выполняемых движений, а также способности пациента к передвижению и выполнению стандартных бытовых действий.

При выполнении упражнений на восстановление функций конечностей следует придерживаться нескольких простых правил.

  1. Чтобы активизировать пораженные участки головного мозга, привести в действие резервные нервные клетки, следует начинать любое упражнение со здоровых конечностей. При этом необходимо предупредить пациента, что он должен стараться выполнять упражнения обездвиженной рукой так, как если бы он делал это сам (это касается пассивной гимнастики). Каждое простейшее движение должно быть озвучено помогающим человеку родственником или медиком. Так, если требуется приподнять руку, медработник должен сперва предупредить пациента: «Сейчас я подниму вашу руку, а вы поможете мне в этом. Начали: поднимаем руку, раз! Опускаем руку – два!» Счет при упражнениях помогает сосредоточиться, предельно напрячь мышцы для рывка.
  2. Наибольшая концентрация внимания достигается при закрытых глазах. Так пациента не будут отвлекать посторонние мелочи, которые доступны его взгляду. Это тем более важно, если в помещении присутствуют посторонние люди.
  3. Сконцентрироваться пациенту достаточно сложно, учитывая пораженные участки мозга. Однако нельзя давать слабину: изо дня в день упражнения следует усложнять или хотя бы заменять на схожие по простоте, даже если видимых результатов достигнуто не было. Вместо того чтобы просто приподнимать руки, можно положить их на живот или дотянуться до уха (носа).
  4. Поскольку конечным результатом должно стать выполнение бытовых действий, необходимо помочь мозгу пациента вспомнить, как они выполняются. Для этого подойдут любые предметы из повседневного пользования – салфетки, зубные щетки, ложки и т. д. Имитация простых движений, прежде совершаемых ежедневно, стимулирует клетки головного мозга. К примеру, можно выполнить следующее упражнение: поднести салфетку к губам и вытереть их. Разумеется, мышцы на парализованной верхней конечности слишком слабы, чтобы больной смог ощутить, как он промокает губы салфеткой. Для этого, выполняя пассивную гимнастику, необходимо слегка придавить салфетку к губам, чтобы человек четко почувствовал прикосновение.
  5. От простых упражнений нужно постепенно переходить к сложным. Сразу выполнить комплекс движений пациент не сможет, поэтому их необходимо сперва «разбить» на простые. Затем нужно постепенно увеличивать счет. То есть от «раз-два» переходить к «раз-два-три-четыре» (подняли руки – положили их на живот – снова подняли – опустили) – и таким образом довести действия до 16 упражнений подряд, без остановки.

С помощью лечебной физкультуры и сеансов абм-терапии человек заново, словно младенец, обучается обычным бытовым действиям, способности к самообслуживанию.

Потребность принимать пищу, умываться, одеваться самостоятельно у здорового человека естественна, он выполняет все эти действия, даже не задумываясь.

Выполняя упражнения ЛФК посредством мускульной силы инструктора, пациент сперва восстанавливает кровообращение в мышцах, разрабатывает суставы, а уж затем начинает двигаться самостоятельно.

Нужно понимать, что даже после того, как пациент начинает самостоятельно садиться на кровати, а после и ходить, его мышцы первое время все еще будут слишком слабые, чтобы он передвигался с уверенностью. Поэтому для пациентов необходимо оборудовать помещение специальными поручнями, за которые они могли бы придерживаться, особенно такие ручки нужны в туалете и ванной комнате.

Метод электростимуляции

Электростимуляция представляет собой воздействие импульсным электрическим током низкой частоты на ткани для стимуляции двигательной активности в парализованных мышцах. Этот метод ускоряет кровоток в мышцах, способствует улучшению обменно-трофических процессов, повышает сократимость.

Поскольку при электростимуляции чаще всего применяют накожное расположение электродов, не возникает раздражающего действия и разрушения тканей. Никаких негативных ощущений пациент не испытывает. Наоборот, для больных, у которых период реабилитации затянулся, такой метод позволяет его значительно ускорить.

Данный метод является дополнительным средством восстановления двигательных функций конечностей к лечебной физкультуре, но ни в коем случае не ее альтернативой.

Бывают случаи, когда без электростимуляции не обойтись, но решать, необходимо ли ее применение, должен только врач.

Именно он подбирает необходимую силу тока, устанавливает электроды в нужных местах, исходя из степени поражения мышц и состояния пациента.

Метод биологической обратной связи

Данный метод (сокращенно БОС) заключается в подключении пациента к датчикам, с помощью которых на экране в виде графиков передаются сокращения мышц. Наблюдая за ними, больной учится контролировать парализованные мышцы, управлять ими.

Метод Анат Баниэль — абм терапия (по методу Моше Фельденкрайз)

АБМ терапия (метод Фельденкрайза) является одной из самых быстрых и эффективных способов реабилитации. В момент травмы, наши нервные импульсы передает мозгу о повреждении какого то участка тела и мы начинам чувствовать боль.

Организм человека устроен таким образом, что чтобы не испытывать боль и обезопасить другие системы и тело от дальнейших повреждений и негативных последствий, наш мозг в буквальном смысле «отключает» поврежденный участок тела и блокирует нервные импульсы от него.

Таким образом само место травмы теряет чувствительность и ему обеспечивается минимальная подвижность. При таких тяжелых травмах длительность лечения занимает много времени и месяцев, и наш мозг просто забывает об этих участках тела.

Основной задачей АБМ терапевта в данном случае является показать мозгу о том, что поврежденный участок здоров, с ним все хорошо и можно снова уверенно им пользоваться, взаимодействовать с ним, и собственно восстановить подвижность поврежденной части тела.

Помимо описанных выше методов восстановления двигательных функций конечностей существует множество других (например, медикаментозная терапия, занятия в бассейне, упражнения в условиях невесомости, гипербарическая оксигенация и другие).

Каждый из них имеет свои преимущества и ограничения.

Назначением конкретного метода должен заниматься только лечащий врач Клиники остеопатии и классической медицины, для того чтобы реабилитация прошла максимально эффективно и в короткие сроки.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*