2024 / 03

Следующая статья
DOI: 10.24075/vrgmu.2024.020

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Когерентность ЭЭГ у детей с ДЦП на фоне реабилитации с применением нейроинтерфейса «мозг – компьютер – экзоскелет кисти»

В. Б. Павленко1, С. В. Власенко1,2, Е. Н. Чуян1, Д. В. Павленко1, Л. С. Орехова1, Е. А. Бирюкова1
Информация об авторах

1 Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского, Симферополь, Россия

2 Научно-исследовательский институт детской курортологии, физиотерапии и медицинской реабилитации, Евпатория, Россия

Для корреспонденции: Владимир Борисович Павленко
пр. Вернадского, д. 4, г. Симферополь, 295007, Россия; moc.liamg@55vapv

Информация о статье

Финансирование: исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда и Республики Крым № 22-15-20035, https://rscf.ru/project/22-15-20035/

Вклад авторов: В. Б. Павленко, Е. Н. Чуян — планирование исследований, анализ и интерпретация данных, подготовка черновика рукописи; С. В. Власенко — планирование исследований, сбор данных, анализ и интерпретация данных, подготовка черновика рукописи; Д. В. Павленко — сбор данных, анализ и интерпретация данных, подготовка черновика рукописи; Е. А. Бирюкова, Л. С. Орехова — сбор данных, анализ данных, подготовка черновика рукописи.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского» (протокол № 1 от 25.01.2022). Получено добровольное информированное согласие от родителей на участие детей в эксперименте.

Статья получена: 08.05.2024 Статья принята к печати: 29.05.2024 Опубликовано online: 23.06.2024
|
  1. Sadowska M, Sarecka-Hujar B, Kopyta I. Cerebral palsy: current opinions on definition, epidemiology, risk factors, classification and treatment options. Neuropsychiatr Dis Treat. 2020; 16: 1505– 18. DOI: 10.2147/NDT.S235165.
  2. Vallinoja J, Nurmi T, Jaatela J, Wens V, Bourguignon M, Mäenpää H, et al. Functional connectivity of sensorimotor network is enhanced in spastic diplegic cerebral palsy: a multimodal study using fMRI and MEG. Clinical Neurophysiology. 2024; 157: 4–14. DOI: 10.1016/j.clinph.2023.10.014.
  3. Ogawa T, Shimobayashi H, Hirayama JI, Kawanabe M. Asymmetric directed functional connectivity within the frontoparietal motor network during motor imagery and execution. Neuroimage. 2022; 247: 118794. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2021.118794.
  4. Федотова И. Р., Бобров П. Д. Предпосылки и особенности использования воображения движения и интерфейса мозг– компьютер в реабилитации при детском церебральном параличе. Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2022; 72 (1): 87–99. DOI: 10.31857/S004446772201004X.
  5. Ларина Н. В., Корсунская Л. Л., Власенко С. В. Комплекс «Экзокисть-2» в реабилитации верхней конечности при детском церебральном параличе с использованием неинвазивного интерфейса «мозг–компьютер». Нервномышечные болезни. 2019; 11 (4): 12–20.
  6. Бобров П. Д., Бирюкова Е. В., Поляев Б. А., Лайшева О. А., Усачёва Е. Л., Соколова А. В. и др. Реабилитация больных с детским церебральным параличом с помощью экзоскелета кисти, управляемого интерфейсом «мозг–компьютер». Вестник РГМУ. 2020; (4): 34–41. DOI: 10.24075/vrgmu.2020.047.
  7. Павленко В. Б., Власенко С. В., Орехова Л. С., Бирюкова Е. А. Улучшение речи у детей с ДЦП на фоне реабилитации с применением нейроинтерфейса «мозг–компьютер– экзоскелет кисти». Вестник РГМУ. 2023; (4): 66–72. DOI: 10.24075/vrgmu.2023.026.
  8. Démas J, Bourguignon M, Périvier M, De Tiège X, Dinomais M, Van Bogaert P. Mu rhythm: State of the art with special focus on cerebral palsy. Ann Phys Rehabil Med. 2020; 63 (5): 439–46. DOI: 10.1016/j.rehab.2019.06.007.
  9. Ларина Н. В., Начарова М. А., Корсунская Л. Л., Власенко С. В., Павленко В. Б. Изменение ЭЭГ в частотном диапазоне α-ритма у детей с детским церебральным параличом при применении роботизированной терапии. Вестник РГМУ. 2020; (4): 42–8. DOI: 10.24075/vrgmu.2020.043.
  10. Chiarion G, Sparacino,L, Antonacci Y, Faes L, Mesin L. Connectivity analysis in EEG data: a tutorial review of the state of the art and emerging trends. Bioengineering (Basel). 2023; 10 (3): 372. DOI: 10.3390/bioengineering10030372.
  11. Jacobs N, Pouwels P, van der Krogt M, Meyns P, Zhu K, Nelissen L, et al. Brain structural and functional connectivity and network organization in cerebral palsy: A scoping review. Dev Med Child Neurol. 2023; 65 (9): 1157–73. DOI: 10.1111/dmcn.15516.
  12. Qin Y, Li Y, Sun B, He H, Peng R, Zhang T, et al. Functional connectivity alterations in children with spastic and dyskinetic cerebral palsy. Neural Plast. 2018; 2018: 7058953. DOI: 10.1155/2018/7058953.
  13. Bowyer SM. Coherence a measure of the brain networks: past and present. Neuropsychiatr Electrophysiol. 2016; 2: 1–12. DOI: 10.1186/S40810-015-0015-7.
  14. Schneider M, Broggini AC, Dann B, Tzanou A, Uran C, Sheshadri S, et al. A mechanism for inter-areal coherence through communication based on connectivity and oscillatory power. Neuron. 2021; 109 (24): 4050–67. DOI: 10.1016/j.neuron.2021.09.037.
  15. Koeda T, Takeshita K. Electroencephalographic coherence abnormalities in preterm diplegia. Pediatr Neurol. 1998; 18 (1): 51–6. DOI: 10.1016/s0887-8994(97)00155-0.
  16. Kułak W, Sobaniec W, Boćkowski L. EEG spectral analysis and coherence in children with hemiparetic cerebral palsy. Med Sci Monit. 2005; 11 (9): CR449-55.
  17. Kukke SN, de Campos AC, Damiano D, Alter KE, Patronas N, Hallett M. Cortical activation and inter-hemispheric sensorimotor coherence in individuals with arm dystonia due to childhood stroke. Clin Neurophysiol. 2015; 126 (8): 1589–98. DOI: 10.1016/j.clinph.2014.11.002.
  18. George KA, Damiano DL, Kim Y, Bulea TC. Mu rhythm during standing and walking is altered in children with unilateral cerebral palsy compared to children with typical development. Dev Neurorehabil. 2021; 24 (1): 8–17. DOI: 10.1080/17518423.2020.1756005.
  19. Wu J, Quinlan EB, Dodakian L, McKenzie A, Kathuria N, Zhou RJ, et al. Connectivity measures are robust biomarkers of cortical function and plasticity after stroke. Brain. 2015; 138 (Pt 8): 2359– 69. DOI: 10.1093/brain/awv156.
  20. Xie J, Jiang L, Li Y, Chen B, Li F, Jiang Y, et al. Rehabilitation of motor function in children with cerebral palsy based on motor imagery. Cogn Neurodyn. 2021; 15 (6): 939–48. DOI: 10.1007/s11571-021-09672-3.
  21. Mahoney FI, Barthel DW Functional evaluation: The Barthel index. Md State Med J. 1965; 14: 61–5.
  22. Wolan-Nieroda A, Łukasiewicz A, Leszczak J, Drużbicki M, Guzik A. Assessment of functional performance in children with cerebral palsy receiving treatment in a day care facility: an observational study. Med Sci Monit. 2022; 28:e936207. DOI: 10.12659/MSM.936207.
  23. Palva S, Palva JM. Functional roles of alpha-band phase synchronization in local and large-scale cortical networks. Front Psychol. 2011; 2: 204. DOI: 10.3389/fpsyg.2011.00204.
  24. Chapeton JI, Haque R, Wittig JH Jr, Inati SK, Zaghloul KA. Large-scale communication in the human brain is rhythmically modulated through alpha coherence. Curr Biol. 2019; 29 (17): 2801–11. DOI: 10.1016/j.cub.2019.07.014.
  25. Myers JC, Smith EH, Leszczynski M, O'Sullivan J, Yates MJ, McKhann G, et al. The spatial reach of neuronal coherence and spike-field coupling across the human neocortex. J Neurosci. 2022; 42 (32): 6285–94. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0050-22.2022.
  26. Koessler L, Maillard L, Benhadid A, Vignal JP, Felblinger J, Vespignani H, et al. Automated cortical projection of EEG sensors: anatomical correlation via the international 10-10 system. Neuroimage. 2009; 46 (1): 64–72. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2009.02.006.
  27. Drapkina O, Savosenkov A, Gordleeva S, Kurkin S A, Badarin A, Grigor'ev N, et al. Characteristics of the specific brain functional network correlate with the latency of motor imagery. Eur Phys J Spec Top. 2023; DOI: 10.1140/epjs/s11734-023-01058-2.
  28. Jongsma MLA, Steenbergen B, Baas CM, Aarts PB, van Rijn CM. Lateralized EEG mu power during action observation and motor imagery in typically developing children and children with unilateral Cerebral Palsy. Clin Neurophysiol. 2020; 131 (12): 2829–40. DOI: 10.1016/j.clinph.2020.08.022.
  29. Galli J, Garofalo G, Brunetti S, Loi E, Portesi M, Pelizzari G, et al. Children with Cerebral Palsy can imagine actions like their normally developed peers. Front Neurol. 2022; 13: 951152. DOI: 10.3389/fneur.2022.951152.
  30. Chung JW, Ofori E, Misra G, Hess CW, Vaillancourt DE. Betaband activity and connectivity in sensorimotor and parietal cortex are important for accurate motor performance. Neuroimage. 2017; 144: 164–73. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2016.10.008.