Виртуальная реальность: по мановению руки

Опыты, поставленные в Тель-Авивском университете, показали, что человек может повысить двигательные способности своих рук. В этом ему помогут не только тренировки, но и технология виртуальной реальности, способная "обмануть" человеческий мозг. Результаты исследование, проведенное проф. Рои Мукамелем и его учеником Ури Осми (факультет психологии и школа нейрологических исследований "Саголь", ТАУ), были опубликованы в профессиональном издании Cell Reports.

Визуальная манипуляция

"Процесс реабилитации тех, кто перенес инсульт, сегодня основывается на постоянных тренировках частей тела, пострадавших в результате нарушения мозговой деятельности, – отмечает проф. Мукамель. – Главная трудность заключается в том, что эта часть тела, например рука, серьезно ослаблена, поэтому тренировки быстро утомляют пациента, замедляя реабилитацию. Наше исследование, в котором участвовали 18 здоровых добровольцев, было направлено на поиски альтернативных путей улучшения моторики – без сознательного манипулирования рукой".

На первом этапе добровольцев попросили надеть специальные очки, чтобы погрузиться в виртуальную реальность. Программа, разработанная для исследования, позволила добровольцам увидеть виртуальный образ своих рук, которыми управляли не они сами, а организаторы эксперимента. Каждый доброволец был одет в костюм, снабженный сенсорами, реагировавшими на любое движение. Это дало исследователям возможность отслеживать моторику реальных рук. Первое задание было простым: отработать серию касаний большого пальца правой руки другими пальцами той же руки.

В ходе опыта исследователи подменили "картинку" – вместо виртуальной правой руки, которую нужно было тренировать, добровольцы видели реальное изображение своей левой руки. По окончании эксперимента было установлено, что двигательные способности левой руки, которая в ходе опыта оставалась неподвижной, значительно улучшились – точность касаний повысилась на 15%.

Левая и правая сторона

На втором этапе эксперимента восемнадцать новых добровольцев попросили положить руки на устройство, блокирующее автономные движения левой руки и "синхронизирующее" ее с правой. Таким образом, одна конечность должна была точно дублировать движения другой.

"Комбинация двух методов – виртуальной реальности и дублирования движения, - дала еще лучшие результаты, - сообщил проф. Рои Мукамель. – В результате эксперимента  точность движений левой руки повысилась на 30%, несмотря на то, что в реальности подопытный сознательно двигал одной правой".

Зона повышенной активности

На третьем этапе исследователи занялись изучением мозговой деятельности еще 18 добровольцев. Для этого была использована технология функциональной магнитно-резонансной томографии. Исследователи отметили высокую активность в теменной доле мозга, отвечающей за обработку данных, поступивших от органов чувств, и за анализ пространства. Именно эта повышенная активность влияла на оба мозговых полушария, повышая точность движений левой руки, которая в реальности оставалась неподвижной.

"Результаты нашего исследования должны стать основой для инновационных методов реабилитации пациентов, перенесших поражение одного полушария мозга вследствие инсульта, - подвел итог проф. Мукамель. – Возможно, что технологии, основанные на нашем подходе, позволят пациентам улучшить двигательные способности своих конечностей без излишнего напряжения и переутомления, пользуясь здоровой рукой. Это и есть альтернативный путь, открывшийся благодаря виртуальной реальности, способной "обмануть" человеческий мозг".

Подчеркнем, что участниками эксперимента были здоровые люди. В настоящее время ученые проводят новое исследование – с участием больных, перенесших инсульт и проходящих реабилитацию. Цель исследования – проверить эффективность методики и, в случае успеха, способствовать восстановлению моторики".