Видеоигры могут помочь восстановить подвижность рук после инсульта

Традиционная реабилитация обычно учит пациентов компенсировать ограничения — например, наклоняться всем телом, чтобы дотянуться до предмета. Это полезно для повседневной жизни, но не устраняет саму проблему с координацией мышц.

Система MINT Conditioning нацелена именно на устранение нарушения. Ее разработали в лаборатории нейропротезирования Марка Слуцки (Slutzky Neuroprosthetics Lab). Суть метода заключается в переобучении связанных мышц, чтобы они снова могли двигаться независимо. На пораженную руку пациент надевает небольшое устройство, считывающее электрическую активность мышц (электромиограмму, ЭМГ). В видеоигре эта активность управляет курсором: например, сокращение бицепса двигает курсор вправо, а работа дельтовидной мышцы — вверх.

Если мышцы по‑прежнему связаны, курсор идет по диагонали. Задача игрока — научиться разделять активацию мышц, чтобы попадать в мишени, которые располагаются все дальше от этой диагональной траектории. Чем лучше мышцы разъединяются, тем выше счет в игре. Среди заданий, например, управлять виртуальным вертолетом, чтобы поразить движущуюся цель.

Играть можно дома или в лаборатории, что заметно увеличивает количество повторений: участники выполняли более 300 повторений в день, тогда как в обычной клинике при трех занятиях в неделю их набирается около 90. Пациенты отмечали, что процесс воспринимается как игра, а не как монотонная терапия: «Весь опыт был приятным и полезным», «Я определенно получил пользу — и физическую, и психологическую».

Исследование представляло собой рандомизированное плацебо‑контролируемое испытание. В нем участвовали 59 человек с умеренными и тяжелыми нарушениями подвижности руки после инсульта (в среднем спустя 6,4 года после события, у некоторых — через 12 лет). Все они могли лишь слегка двигать рукой и разгибать локоть.

Участников разделили на четыре группы: три экспериментальные и одну плацебо‑контрольную. Тренировки длились шесть недель: по 90 минут в день, пять дней дома и один день в лаборатории.

• Первая группа тренировала по две мышцы за раз, меняя их каждые две недели.
• Вторая группа тоже работала с двумя мышцами каждые две недели, но дополнительно старалась максимально далеко двигать руку в правильном направлении.
• Третья группа сначала тренировала две мышцы, а когда добивалась их «разъединения», добавляла третью (с отображением в 3D на экране). Набор мышц меняли каждые три недели.

Контрольная (плацебо) группа следовала тому же графику, но играла в упрощённую версию, задействующую только одну мышцу, и не получала инструкций по разъединению мышц. При этом нагрузка по объему движений была сопоставимой, чтобы учесть мотивационный эффект игры.

Эффективность оценивали с помощью теста Wolf Motor Function. Он замеряет скорость выполнения бытовых задач (поднять руку до уровня стола, выпрямить ее, сложить полотенце и т. д.). Также ученые отслеживали диапазон движений при тяговых задачах.

Все группы улучшили показатели по сравнению с исходным уровнем, но экспериментальные группы в среднем прогрессировали в 4,5 раза сильнее контрольной. Особенно выделилась третья группа (с подключением третьей мышцы): ее участники показали улучшение в 7,8 раза выше, чем в плацебо‑группе. Ученые связывают это с тем, что такие пациенты получили дополнительную неделю тренировок на самых проблемных мышцах.

Снижение аномальной коактивации напрямую коррелировало с улучшением движений. В экспериментальных группах вырос диапазон движений руки при тяговых задачах — в контрольной такого эффекта не было. Прогресс сохранялся и через месяц после окончания терапии.

Команда вместе с пионером биоэлектроники Джоном А. Роджерсом работает над тем, чтобы сделать носимое устройство полностью беспроводным. Параллельно улучшают сами игры, делая их еще увлекательнее. В планах адаптировать подход для реабилитации ног после инсульта.