Ученые из БФУ имени Иммануила Канта и Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского показали, что магнитная стимуляция дорсолатеральной префронтальной коры мозга помогает улучшить контроль движений. Результаты исследования, которые могут сделать реабилитацию людей с неврологическими заболеваниями более эффективной и помочь спортсменам повысить результаты, описаны в статье, опубликованной в журнале Sensors.
Любое движение человека — результат работы мозга, который сначала строит некую модель этого движения, а затем передает сигнал моторным нейронам, которые уже вызывают сокращения мышц. Все это происходит фактически моментально, но если связь между этапами нарушается в результате повреждения тканей мозга (например, при инсульте или болезни Паркинсона), возникают двигательные нарушения.
Многие методы реабилитации сегодня построены на том, чтобы сначала натренировать представление движения без его совершения, и, наоборот, совершение движения врачом или экзоскелетом, а затем наладить связь между этими процессами. Для улучшения реабилитации изучаются и влияние транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) на двигательную активность.
Авторы новой работы провели эксперимент, в ходе которого 30 испытуемых должны были представлять, как они сжимают кулак. Половине участников в это время прикладывали к проекции дорсолатеральной префронтальной коры магнитную установку, которая возбуждала нейроны части мозга, управляющей высшими когнитивными функциями. Другой половине также прикладывали установку ТМС, но на самом деле префронтальную кору не возбуждали. Для исключения эффекта плацебо испытуемые не знали, в какой группе они находятся.
Параллельно участникам снимали электроэнцефалограмму (ЭЭГ), и результаты исследования показали, что магнитная стимуляция левой дорсолатеральной части коры активирует затылочный тета-ритм — специфический тип мозговой активности, который связан с обработкой информации, восприятием движения и сенсомоторной интеграцией. Также ТМС сокращает время задержки моторного воображения, т.е. увеличивает скорость совершения человеком воображаемого движения.
Это показывает потенциальные преимущества ТМС по сравнению с обычной реабилитацией без стимуляции для улучшения моторных навыков и для людей с нарушениями движения после инсульта и при болезни Паркинсона. Известно, что тренировки с применением интерфейса мозг-компьютер, основанного на принципе воображения движений, эффективны в нейрореабилитационной терапии для людей с нарушениями двигательных функций. В этой связи авторы исследования видят два основных направления применения эффектов ТМС в современных протоколах нейрореабилитации: тренировки спортсменов и пациентов на реабилитации.
