Активность мышц нижних конечностей в условиях управления нейроинтерфейсом: нейроинтерфейс, основанный на воображении тыльного сгибания стоп

Нейрореабилитация двигательных функций с помощью нейроинтерфейса с обратной связью – современное перспективное направление исследований. Однако в литературе имеется очень мало данных о степени активации мышц во время воображения движений нижних конечностей, что является немаловажным аспектом в реабилитации. Работа посвящена анализу ЭМГ-активности мышц нижних конечностей 42 здоровых участников эксперимента при работе с нейроинтерфейсом, основанным на кинестетическом воображении тыльного сгибания стоп и дополненным робототехническим устройством перемещения конечностей «Биокин» (механотренажер), активируемым в случае успешного воображения движений. Показано, что работа с нейроинтерфейсом в среднем по всем участникам эксперимента приводит к увеличению на 50–70% активности мышцы, движение которой обеспечивает в реальности воображаемое движение, – передней большеберцовой мышцы (tibialis anterior, TA). Кроме того, увеличивается активность икроножной мышцы – антагониста TA, что связано, по-видимому, с инструкцией воображать, но не делать движение. Активация механотренажера (АМ) дополнительно увеличивает ЭМГ-активность TA (до 100–200%) и слабо, но значимо (на 3–5%) уменьшает активность мышц бедра (четырехглавых и левой двуглавой мышцы). Следовательно, АМ увеличивает адресность воздействия нисходящего сигнала, возникающего при воображении движения. Реакции мышц на воображение движения являются индивидуальными. Таким образом, применение нейроинтерфейсов, основанных на воображении тыльного сгибания стоп, и использование механотренажера, обеспечивающего замыкание петли обратной связи при воображении этого движения, способствует адресной активации TA – мышцы, обеспечивающей тыльное сгибание стопы, что имеет значение для клинической реабилитации движений паретичной стопы.