Экспериментальные методы — клинике
Применение фМРТ и одновременного фМРТ-ЭЭГ нейробиоуправления в постинсультной моторной реабилитации
Д.Д.Безматерных1,2, К.В.Калгин2, П.Е.Максимова1, М.Е.Мельников1, Е.Д.Петровский3, Е.В.Предтеченская2, А.А.Савелов3, А.А.Семенихина2, Т.Н.Цаплина1, М.Б.Штарк1, А.В.Шурунова2 - 364-368
1ФГБНУ ФИЦ ФТМ, Новосибирск, РФ; 2ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, РФ; 3­ФГБУН Институт "Международный томографический центр" СО РАН, Новосибирск, РФ
Рассматривается возможный вклад фМРТ- и фМРТ-ЭЭГ-нейробиоуправления в восстановление моторики у двух пациентов в раннем восстановительном периоде инсульта. Премоторная и дополнительная моторная зоны коры выделены в качестве мишеней волевого управления. Пациент 1 прошёл 6 сессий фМРТ-активации с помощью воображаемого движения, Пациент 2 — аналогичный тренинг, но учитывающий депрессию μ- и β-ритмов ЭЭГ. В результате у обоих пациентов сократился моторный дефицит, улучшилось качество жизни и увеличилась когерентность ЭЭГ в μ-диапазоне между С3/С4 и центральными отведениями. Пациент 1 приобрёл устойчивый навык управления ростом фМРТ-сигнала целевых областей, а также увеличил скорость и силу движения кисти; Пациент 2 (фМРТ-ЭЭГ) обучился более эффективному управлению ЭЭГ-активностью. Сделан вывод о различии клинических эффектов фМРТ- и бимодального фМРТ-ЭЭГ-нейробиоуправления на восстановление моторики, что подчёркивает перспективу интерактивной терапии инсультов.
Ключевые слова: ишемический инсульт; фМРТ-нейробиоуправление; воображение движения; дополнительная моторная область; μ-ритм ЭЭГ
Адрес для корреспонденции: mikhail-melnikov@mail.ru Мельников М.Е
DOI: 10.47056/0365-9615-2021-171-3-364-368
An application of the fMRI and simultaneous fMRI-EEG neurofeedback to a post-stroke motor rehabilitation
D. D. Bezmaternykh1,2, K. V. Kalgin2, P. E. Maximova1, M. Ye. Melnikov1, E. D. Petrovskiy3, E. V. Predtechenskaya2, A. A. Savelov3, A.A. Semenikhina2, T. N. Tsaplina1, M. B. Shtark1, and A. V. Shurunova2
1Federal Research Center of Fundamental and Translational Medicine, Novosibirsk, Russia; 2Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia; 3International Tomography Center SB RAS, Novosibirsk, Russia
The article discusses the impact of the fMRI- and fMRI-EEG-neurofeedback on the motor functions restoration in two subacute stroke patients, namely P1 and P2. Premotor and supplementary motor cortices were identified as target regions of interest. P1 received 6 sessions of a motor-imagery based fMRI neurofeedback of secondary motor areas activity and P2 received a similar course also taking into account the data on mu and beta EEG activity suppression. Both reduced the motor deficit severity, improved on the quality of life, and increased the C3/4 coherence to other central leads within EEG mu-band. P1 reliably increased the target areas' fMRI signal and improved on strength and speed of hand movements. P2 (fMRI-EEG) mastered the EEG activity regulation to a greater degree. The neural changes were unrelated to motor improvements and showed no linear dynamics within-course. Authors imply different effects of pure fMRI neurofeedback and bi-modal fMRI-EEG neurofeedback in a motor rehabilitation, that underscores the promise of the closed-loop stroke treatment.
Key Words: ischemic stroke; fMRI neurofeedback; motor imagery; supplementary motor area; EEG μ band