Инновационный центр «Сколково», Москва, Россия
16 апреля 2019 г.
Инновационный центр «Сколково», Москва, Россия | 16 апреля 2019 г.

Неинвазивные и минимально-инвазивные интерфейсы для нейрореабилитации

Николай Пирогов
14:00 14:30

Неинвазивные интерфейсы мозг-компьютер (ниИМК) обещают революционизировать наше общение с компьютерами и другими внешними устройствами, устанавливая прямую связь посредством наших «мыслей», представленными нейронной активностью различных областей мозга. Несмотря на десятилетия исследований, это обещание, повсеместно присутствующее в грантовых заявках по тематике ниИМК во всем мире, было выполнено лишь частично. Кроме того, только некоторые из парадигм ниИМК представляют собой подлинные опосредованные мыслью коммуникации, в то время как многие просто используют нейронные ответы на внешние раздражители. Парадигма идеомоторных нейроинтерфейсов уникальна, поскольку позволяет управлять внешним устройством исключительно «силой мысли». К сожалению, скорость передачи информации канала связи на основе идеомоторного ниИМК довольно мала.
К счастью, клинические нейрореабилитационные процедуры не так требовательны к скорости передачи информации. Таким образом, наиболее практичным применением ниИМК на основе ИМ является нейрореабилитация пациентов с моторными и сенсорными нарушениями. Уже разработан ряд роботизированных систем, управляемых ниИМК на основе воображения движения верхних конечностей. Тем не менее, сравнительно мало исследований было проведено по применению ниИМК для восстановления функции нижних конечностей.
В первой части моего выступления я опишу разработанную нами интегрированную систему на основе идеомоторного ниИМК для реабилитации пациентов с параличом нижних конечностей. Эта система состоит из экзоскелета нижних конечностей, разработанного компанией Экзоатлет, который управляется ниИМК на снове воображения движений нижними конечностями. С помощью нашего ниИМК пациенты генерируют шаговые движения, просто думая о них. Такая парадигма позволяет повысить эффективность нейрореабилитации, так как она синхронизирует моторные намерения, отражаемые в активности коры головного мозга, с сенсорными реакциями, вызванными движениями экзоскелета. В этих условиях центральная нервная система способна более интенсивно модифицировать и восстанавливать утраченные функции. Мы представим демонстрацию нашей системы с пациентом с параличом, который приводит в движение экзоскелет нижних конечностей при помощи идеомоторного ниИМК.
Во второй части моего выступления я расскажу о том, как электрокортикография (ЭКоГ), минимально инвазивная процедура записи активности головного мозга, может быть использована для задач нейроребилитации и построения систем управления протезами. С этой целью мы запустили исследовательскую программу, направленную на разработку инвазивного ИМК (иИМК) для естественного управления прнотезами с большим числом степеней свободы. За последний год мы достигли значительных успехов в разработке первого в России двунаправленного иИМК на основе электрокортикографических измерений. Основываясь на этом прогрессе, мы предвидим, что иИМК станет мощным инструментом функциональной нейрореабилитации пациентов страдающих функциональным дефицитом верхних и нижних конечностей, а также когнитивными нарушениями.

Следующее мероприятие в этом зале

Нейроинженерия

Николай Пирогов
14:30 15:00

Спикер

Профессор,
Национальный исследовательский университет Высшая Школа Экономики.