Очувствление протезов конечности и подавление фантомных болей с помощью периферической нейростимуляции. Инженер Михаил Синцов

Высказана гипотеза объяснения подавления фантомных болей (электростимуляция может перегружать нервную систему, но таким образом, что болевые импульсы не могут проходить). Михаил Юрьевич Синцов — руководитель отдела человеко-машинных интерфейсов в компании “Моторика“, которая является разработчиком и производителем протезов верхних и нижних конечностей. На лекции Михаил Юрьевич рассказал о результатах последних исследований направленных на разработку новых методов купирования фантомных болей с помощью инвазивной нейростимуляции, а также об очувствлении протезов, которое дает человеку возможность ощущать предмет в кисти протеза: его температуру или силу, с которой он его сжимает. Источник видео: Центр биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ. Лекция состоялась в рамках школы “Нейроинтерфейсы нового поколения: методики двунаправленного взаимодействия с нервной тканью в реальном времени” Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, Москва, 14-16 мая, 2024. Тайминг: 00:00:00 Начало. Рассказ о разработке и производстве протезов верхних и нижних конечностей. 00:06:54 Исследование и результаты. Исследование проводилось в Дальневосточном федеральном университете, с участием шести пациентов с ярко выраженным фантомным болевым синдромом. Об имплантации электродов для модуляции периферической нервной системы и спинного мозга. Оценка эффективности нейростимуляции. 00:12:37 Исследование включало различные способы электростимуляции для подавления фантомных болей. Комбинации электростимуляции могут быть индивидуально подобраны для каждого пациента для наилучшего эффекта. 00:14:01 Электроэнцефалографические исследования. Исследование маркеров фантомных болей с использованием электроэнцефалографии. 00:16:47 Использование монитора для контроля стимуляции в режиме реального времени и картирование вызванных ощущений для определения расположения электродов. 00:23:00 Использование исследовательских протезов для восстановления процептивных ощущений. 00:24:54 Выбор электродных комбинаций. Исследователи выбирают оптимальные пары для стимуляции, учитывая комбинаторный выбор электродов. 00:28:25 Сенсомоторные тесты. Тесты на определение размера и твердости предметов, зажатых в протезе. Что могут распознавать пациенты. 00:32:38 Проблема модальности. 00:35:33 Пользовательский опыт. Изучение пользовательского опыта через ретроспективные интервью с пациентами после проведения испытаний. 00:42:41 Обратная связь и проприорецепция. Субъективные ощущения пациента не менее важны, чем данные приборов. 00:47:19 Биологическое объяснение подавления фантомных болей. Гипотеза о том, что электростимуляция может перегружать нервную систему, но таким образом, что болевые импульсы не могут проходить. 00:49:44 Обсуждение протезов и намерения совершить движение. Как намерение совершить движение связано с проприорецептивными ощущениями. 00:52:10 Неинвазивные методы стимуляции. Про попытки перехода к неинвазивным методам стимуляции, включая исследования с использованием чрескожной стимуляции спинного мозга. Технические и концептуальные ограничения неинвазивной стимуляции. 00:54:41 Обсуждение замещающего восстановления. Проблемы, связанные с электростимуляцией, включая артефакты, которые могут препятствовать работе двунаправленного электроинтерфейса. Ранее было опубликовано: Разработанный в Швейцарии нейропротез ноги (для пациентов, у которых нижняя конечность ампутирована выше колена) воспринимается центральной нервной системой в качестве продолжения конечности. Это совместное технологическое достижение нейробиологов, инженеров и хирургов-ортопедов Швейцарии, Сербии и др. стран.