Победный парад моторного воображения

Под неинвазивными нейроинтерфейсами обычно понимают систему, где ЭЭГ-активность переводится в команды для внешних устройств. Публикаций — огромное множество. Давай разберемся, что там происходит на самом деле.

Простейший способ управлять ЭЭГ-ритмами — открывать и закрывать глаза. При закрытых глазах в затылке появляется мощный альфа-ритм. Такой нейроинтерфейс сделали давным-давно: пользователь генерировал сигнал, просто закрывая глаза. Но по понятным причинам это не получило развития — слишком очевидным было жульничество. (Хотя, кстати, зря. Управление альфа-ритмом с закрытыми глазами — потенциально интересная штука.)

Вместо этого огромную популярность получил другой вид жульничества: моторное воображение.

Представьте, что вы не закрыли глаза, а представляете, что закрыли. Такого эксперимента, по-моему, никто не делал. Но если глаза заменить на руку — это и есть моторное воображение. Совершаете движение рукой — в моторной коре снижается альфа-активность, так называемый мю-ритм. Воображаете движение — мю-ритм тоже снижается, но меньше. Вот так и работает самый популярный нейроинтерфейс: управляющим сигналом становится мю-ритм. Статей на эту тему — миллионы.

Заметьте: ключевой фактор жульничества здесь — утверждение, что управление производится «силой мысли». Движения-то нет. Правда, никто при этом не мерит ЭМГ. А может, движение все-таки есть?

Проблема в том, что работает это плохо и медленно. Для генерации бинарной команды (воображение правой против левой руки) требуются секунды. Ну ладно, секунды — можно и подождать. Но огромная проблема в том, что мю-ритм не связан с моторным воображением напрямую, один к одному. Это скорее побочный эффект.

Группа Александра Каплана с использованием ТМС показала: ответ мышцы на ТМС возрастает при моторном воображении. Но вполне типична ситуация, где моторное воображение прекрасно выявляется через ТМС, а никаких изменений мю-ритма нет. Впрочем, на это никто не обращает внимания. Статьи идут валом, а для классификации моторного воображения используются все более сложные математические модели.

Самая большая проблема — убеждение, что такие нейроинтерфейсы помогут в клинике: больным после инсульта или спинномозговой травмы. На пациента надевают шапочку ЭЭГ, велят воображать движение, и через мю-ритм он чем-то управляет — например, экзоскелетом, который сгибает и разгибает руку. При этом ежу понятно: шапочку ЭЭГ можно просто выбросить. Воображать движение можно и без нее, причем все будет работать лучше без необходимости возиться с мю-ритмом. Но это мое мнение.

На самом деле такие исследования вполне себе финансируются. Причем для удобства в них вообще нет контрольных групп. Чтобы не быть голословным, в будущих постах я приведу опубликованные статьи без контрольных групп.

С одной стороны — пускай. Какие-то данные эти исследования дают. С другой — деньги все-таки выброшены на ветер. А их можно было бы использовать для более эффективных подходов к реабилитации.