Магнитная стимуляция мозга поможет улучшить реабилитацию после инсультов и травм

Старания учёных помогли найти правильный подход к лечению пациентов, страдающих неврологическими заболеваниями. Кроме того, спортсмены тоже могут улучшить свои показатели. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Sensors.

Абсолютно все, даже самые малейшие движения человека являются результатом сложной, чёткой и слаженной работы мозга, который в первую очередь создаёт воображаемую модель движения, после чего передаёт сигнал моторным (двигательным) нейронам. Именно они и вызывают сокращения мышц. Всё это происходит меньше чем за секунду, но если у человека повреждены ткани мозга, как бывает у людей, страдающих болезнью Паркинсона или инсультом, в таком случае связь между этапами бывает нарушена, что приводит к двигательным нарушениям. Они ухудшают качество жизни, и человеку становится трудно даже открыть и закрыть дверь или кран, помыть руки и совершать другие привычные действия.

Учёные и врачи принялись разрабатывать методы лечения и восстановления после таких заболеваний и добились в этом значительных успехов. Многие методы реабилитации основаны на том, что для начала нужно натренировать и довести до автоматизма представление движения без его совершения и, наоборот, совершение движения врачом или экзоскелетом, а затем наладить связь между этими процессами. Для улучшения реабилитации исследователи изучают в том числе влияние транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС, метод стимуляции нервных клеток головного мозга с помощью магнитного поля) на двигательную активность.

Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) и Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского (Нижний Новгород) провели эксперимент, в котором 30 испытуемых должны были мысленно сжимать кулаки, оставаясь при этом неподвижными. 50 процентам испытуемых в это время прикладывали к лобной области слева (проекции дорсолатеральной префронтальной коры) магнитную установку, возбуждающую нейроны части мозга, которая отвечает за высшие когнитивные функции — внимание, рабочую память, планирование. Другой половине также прикладывали установку ТМС, но при этом префронтальную кору не возбуждали (участники не знали, в какой они группе — так было нужно для того, чтобы проверить, действительно ли именно транскраниальная магнитная стимуляция оказывает влияние на эффективность выполнения воображаемых движений, и не допустить эффекта плацебо). Вместе с тем участникам снимали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) с помощью сеточной шапочки с 32 электродами, которая отражает активность различных участков мозга.

В результате исследований выяснилось, что магнитная стимуляция левой дорсолатеральной части коры головного мозга пробуждает затылочный тета-ритм — особый тип мозговой активности, который связан с обработкой информации, восприятием движения и сенсомоторной интеграцией. Также ТМС сокращает время задержки моторного воображения, то есть помогает увеличить скорость совершения человеком воображаемого движения, что можно было наблюдать на ЭЭГ. Это происходит благодаря тому, что испытуемый глубоко сконцентрирован на достижении цели по мысленному совершению движений. У тех участников, которым давали плацебо-ТМС, результативность осталась на прежнем уровне.

Это доказывает потенциальные преимущества ТМС по сравнению с обычным восстановлением без стимуляции для улучшения моторных навыков и для людей с нарушениями движения после инсульта и при болезни Паркинсона.