Об этом говорится в статье, опубликованной командой исследователей Центра технологий компонентов робототехники и мехатроники российского ИТ-вуза совместно с Мадридским техническим университетом в научном журнале Nature «Scientific Reports».
Учёные Университета Иннополис нашли способ ускорить процесс восстановления после инсульта
В своей работе «Визуальный и кинестетический режимы влияют на классификацию моторных образов у нетренированных испытуемых» учёные подробно изучили магнитные поля нейронной активности головного мозга с помощью магнитоэнцефалографии и доказали, что людей можно разделить на две группы по типу воображения — визуальное и кинестетическое. Визуальное воображение состоит из представления движения частей тела со стороны, как будто человек смотрит видео. Такое воображение не требует специальной тренировки или ощущения мышц. Кинестетическое воображение — ощущение мышечного движения, которое обычно достигается спортсменами или специально обученными людьми.
В нейронауке встречаются два типа двигательной активности: реальное и воображаемое движения. Реальные движения представляет собой движение частей тела. Тогда как воображаемые движения могут использоваться в интерфейсах мозг-компьютер для передачи ментальных команд. Но в этом случае оператору нейроинтерфейса нужно долго тренироваться воображать движение, чтобы паттерн активности мозга воспроизводился с высокой степенью точности.
«Важное применение воображаемых движений — нейрореабилитация. Например, пациентов с парезами, приобретенными после инсульта. Здесь воображение движений позволяет ускорить восстановление двигательной активности, — рассказывает руководитель Лаборатории нейронауки и когнитивных технологий Университета Иннополис Александр Храмов. — Мы выяснили, что неподготовленные испытуемые обычно демонстрируют режим визуального воображения. И если будет возможность классифицировать людей до начала работы с нейроинтерфейсами или до нейрореабилитации, это ускорит процесс восстановления и точность работы с интерфейсами мозг-компьютер».
В рамках данного исследования, учёные из Центра биомедицинских технологий Мадридского технического университета занимались магнитоэнцефалографическими измерениями, с помощью которых регистрировали сверхслабые магнитные поля, порождаемые токами нейронного ансамбля головного мозга. Такие магнитные поля в миллион раз меньше магнитного поля Земли, поэтому для их регистрации необходимо сверхчувствительное оборудование и специальное экранированное помещение, которое есть в лаборатории испанских коллег.
Сотрудники Университета Иннополис участвовали в проведении экспериментов и провели численный анализ большого объема экспериментальных нейрофизиологических данных с использованием методов частотно-временного анализа и машинного обучения для выявления особенностей различных типов воображения движений.
По словам профессора, результат исследования может стать частью процедуры нейрореабилитации, чтобы сразу выделять среди пациентов визуалов и тренировать их кинестетическому воображению для более эффективного восстановления. «То есть по сути «визуалов» будут учить думать, как «кинестетиков». Результаты данной работы стали одним из этапов большого исследования, которое ведется в нашей Лаборатории нейронауки и когнитивных технологий в рамках изучения активности головного мозга человека при выполнении реальных и воображаемых движений. Особенностью нашего исследования является концентрация внимания на нетренированных испытуемых, которые не тренируются специально вызывать необходимые ментальные состояния, как в других работах», — добавляет Храмов.
