Виртуальная реальность поможет в реабилитации пациентов

VR может обмануть мозг людей, переживших инсульт, и помочь им выздороветь

Исследователи Университета Южной Калифорнии изучают, как виртуальная реальность может способствовать повышению пластичности мозга и восстановлению двигательной функции.

Доцент Сук-Лей Лью, которая возглавляет лабораторию нейронной пластичности и нейрореабилитации, была вдохновлена исследованиями Мела Слейтера и Джереми Бэйленсона, которые выяснили, что если взрослым в виртуальной реальности было дано тело ребенка, то они начинали вести себя больше как дети.

Лью задалась вопросом: если пациентам, пережившим инсульт, и имеющим двигательные нарушения, дать виртуальный аватар, который двигается должным образом, то сможет ли он повысить пластичность мозга и способствовать восстановлению утраченных функций? Возможно даже, что такая терапия приведет к тому, что пациент снова сможет пользоваться парализованной конечностью.

Виртуальная реальность поможет в реабилитации пациентов

cnet.com

«Это обман мозга посредством визуального ввода, — отмечает Лью. — Есть много новых свидетельств из области неврологии и психологии, которые показывали, что вы действительно можете идентифицировать себя [с аватаром], и это меняет ваше поведение на основе аватара, который дан вам в виртуальной реальности».

Внедрение виртуальной реальности в сферу здравоохранения не ново. Она уже использовалась для того, чтобы помочь людям преодолевать фобии и тревожные расстройства. Но ее медицинское применение начинает набирать силу именно сейчас, когда технология уже достаточно развита и коммерчески доступна. Некоторые медицинские школы обучают студентов на виртуальных моделях.

Виртуальная реальность поможет в реабилитации пациентов

Microsoft

Лью и ее коллеги работают над исследованием REINVENT (дословно — Изобретение, расшифровывается как Реабилитационная среда, использующая интеграцию нейромышечных виртуальных усовершенствований для нейронного обучения).

Процесс построен на применении интерфейса мозг-компьютер, который принимает сигнал от мозга и использует его для управления другим устройством: компьютером, роботом или, как в случае с REINVENT, аватаром в виртуальной реальности.

Далее исследователи считывают электрические сигнатуры мозговой активности с поверхности кожи головы с помощью электроэнцефалографии. Команда также использует электромиографию, анализирующую электрическую активность мышц. Все это помогает им распознать движение или попытки двигаться.

Сигналы поступают в программу на ноутбуке. Программа имеет пороговые значения, так что при обнаружении специфических сигналов в мозге или мышечной деятельности, соответствующих попытке перемещения, они управляют движением виртуальной руки. Полученная визуальная обратная связь через VR-гарнитуру может помочь укрепить нейронные пути от поврежденной в результате инсульта двигательной коры к парализованной конечности.

Недавно исследовательская группа завершила тестирование прототипа системы, использующей гарнитуру Oculus DK2, с 22 здоровыми пожилыми людьми, чтобы получить образцы того, как выглядят мозговые и мышечные сигналы при движении.

Виртуальная реальность поможет в реабилитации пациентов

Теперь ученые начинают тестировать пациентов, переживших инсульт, в лаборатории, рассчитывая поработать с десятью из них в краткосрочной перспективе и с сотнями в долгосрочной перспективе — как в клиниках, так и в домашних условиях.

Команда уже обнаружила, что нейрофидбэк в случае с виртуальной рукой, движущейся в VR-гарнитуре, более эффективен, чем при показе этого же действия на экране.

«Мозговая активность в моторных регионах, на которые мы пытаемся нацелиться, у пациентов выше, и они могут управлять интерфейсом мозг-компьютер немного лучше и быстрее, — отмечает Лью. — При этом есть дополнительная выгода от использования виртуальной реальности, а это одна из первых вещей, которые мы хотели выяснить».

Поскольку виртуальная реальность — это еще относительно новая технология, есть много вопросов без ответов о том, как лучшие всего ее использовать в медицине. И хотя возможности применения виртуальной реальности в здравоохранении захватывающи, Лью считает, что не стоит делать поспешных выводов.

«Мы считаем, что виртуальная реальность — это перспективная среда, но мы движемся вперед осторожно. Многое из того, что мы пытаемся сделать — это проверить предположения, потому что есть много ажиотажа вокруг виртуальной реальности, но пока не так много того, что известно, подтверждено наукой», — говорит исследовательница.

Читайте также

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Ученые МГУ внедрили в ИИ механизм отбора важной информации

Ученые МГУ внедрили в ИИ механизм отбора важной информации

Leap Space представила напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель Serrano для новой ракеты Bighorn

Leap Space представила напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель Serrano для новой ракеты Bighorn

OpenAI впервые признала новую модель ИИ потенциально опасной из-за кибервозможностей

OpenAI впервые признала новую модель ИИ потенциально опасной из-за кибервозможностей

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Названа реальная продолжительность тренировок, чтобы снизить риск инфаркта на треть

Названа реальная продолжительность тренировок, чтобы снизить риск инфаркта на треть

Искусство возрастом 40 000 лет: фигурки птиц ледникового периода найдены в Германии

Искусство возрастом 40 000 лет: фигурки птиц ледникового периода найдены в Германии

Дронт «разрушил» миф о собственной глупости: нейробиологи раскрыли тайны мозга истребленной птицы

Дронт «разрушил» миф о собственной глупости: нейробиологи раскрыли тайны мозга истребленной птицы