Возможности улучшения речевых функций у детей с церебральным параличом на фоне реабилитации с применением роботизированных устройств и биологической обратной связи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. В исследованиях с применением роботизированных устройств показана их высокая перспективность в реабилитационных мероприятиях, в т. ч. при детском церебральном параличе. Одновременно с функциональным восстановлением моторики кисти отмечается вероятностное улучшение речевых навыков. Указанный феномен требует доказательного экспериментального обоснования и по организации сеансов нейрореабилитации.

Цель. Определить влияние сеансов нейротренинга с использованием неинвазивного интерфейса «мозг — компьютер — экзоскелет кисти» на уровень речевых навыков испытуемых с детским церебральным параличом в зависимости от успешности взаимодействия с нейроинтерфейсом.

Материал и методы. Исследование проводили в группе пациентов с диагнозом «детский церебральный паралич и дизартрия»: 18 девочек возрастом 11,11±0,69 года и 30 мальчиков — 9,5±0,55 года; р=0,064. Одновременно с применением стандартной программы реабилитации выполняли 10 сеансов с использованием комплекса «мозг — компьютер — экзоскелет кисти». По завершении сеанса автоматически отображался коэффициент успешности взаимодействия пациента с нейроинтерфейсом. Исследование речевых навыков до и после прохождения курса нейрореабилитации (10 сеансов) проводили по методикам: оральный праксис и артикуляция, звукопроизношение и «предложения по картинкам».

В контрольную группу вошли 30 испытуемых (детский церебральный паралич и дизартрия), из которых 12 девочек (10,58±0,69 года), 18 мальчиков (11±0,65 года); р=0,891. Пациенты контрольной группы участвовали только в стандартной программе реабилитации. Статистический анализ осуществляли в GraphPad Prism 8. Нормальность распределения оценивали критерием Шапиро–Уилка. Множественный статистический анализ проводили методом Краскела–Уоллеса и теста Дана. Попарное сравнение осуществляли Т-критерием Стьюдента, критерием Уилкоксона, критерием Манна–Уитни. Различия считали значимыми при р <0,05.

Результаты. Пациентов экспериментальной группы разделили на две подгруппы: в 1-й наблюдалось постепенное увеличение коэффициента успешности — «успешные» испытуемые. Во 2-й — значение коэффициента успешности колебалось вблизи фонового уровня (сеанс 1) — «неуспешные» испытуемые. У 12 «успешных» девочек коэффициент успешности на 1-м сеансе составлял 0,33 (0,29; 0,36) на 10-м сеансе — 0,44 (0,43; 0,61); р=0,0007; у «успешных» (n=19) мальчиков — 0,33 (0,31; 0,39) и на 10-м — 0,50 (0,46; 0,57; р=0,0000017). Коэффициент успешности «неуспешных» испытуемых не изменялся. «Успешные» испытуемые демонстрировали достоверно больший прирост баллов (2–2,5 по медиане) в методиках оценки речевых навыков как по сравнению с «неуспешными» (0–2 по медиане), так и с контрольными испытуемыми (0–1 по медиане).

Заключение. В процессе сеансов нейрореабилитации у испытуемых с возрастающим коэффициентом эффективности наблюдается выраженное улучшение речевых навыков.

Об авторах

Денис Рашидович Хусаинов

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Автор, ответственный за переписку.
Email: gangliu@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0974-6792
SPIN-код: 4922-3478

канд. биол. наук, доцент, каф. физиологии человека и биофизики

Россия, 295007, Симферополь, пр-кт академика Вернадского, д. 4

Лариса Леонидовна Корсунская

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: neurocrimea@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0958-130X
SPIN-код: 2000-6251

д-р мед. наук, профессор, заведующий, каф. нервных болезней и нейрохирургии

Россия, 295007, Симферополь, пр-кт академика Вернадского, д. 4

Сергей Валерьевич Власенко

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: vlasenko65@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-1417-1164
SPIN-код: 3429-9712

д-р мед. наук, профессор, каф. медицинской реабилитации, спортивной медицины и АФК

Россия, 295007, Симферополь, пр-кт академика Вернадского, д. 4

Елена Александровна Бирюкова

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: biotema@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2628-0923
SPIN-код: 8625-5389

канд. биол. наук, доцент, каф. физиологии человека и биофизики

Россия, 295007, Симферополь, пр-кт академика Вернадского, д. 4

Лилия Сергеевна Орехова

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского

Email: lili_psy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0353-641X
SPIN-код: 5885-4536

медицинский психолог, ведущий научный сотрудник, научно-клинический центр «Технологии здоровья и реабилитации»

Россия, 295007, Симферополь, пр-кт академика Вернадского, д. 4

Список литературы

  1. Kudarinova AS, Sadvakasova NA, Ashimhanova GS, et al. Features of speech development in children with cerebral palsy. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2015;2–1:46–49. EDN: TFOBKP
  2. Nemkova SA. Speech disorders in children with cerebral palsy: diagnostics and correction. Journal of Neurology and Psychiatry. 2019;119(5):112–119. doi: 10.17116/jnevro2019119051112 EDN: GWMXSW
  3. Adloyan LА. Speech characteristics of children with cerebral palsy. Universum: Psychology and Education. 2024;1(115):16–18. doi: 10.32743/UniPsy.2024.115.1.16599 EDN: NRJVQW
  4. Upadhyay J, Tiwari N, Ansari MN. Cerebral palsy: aetiology, pathophysiology and therapeutic interventions. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2020;47(12):1891–1901. doi: 10.1111/1440–1681.13379 EDN: FHALVI
  5. Paul S, Nahar A, Bhagawati M, Kunwar AJ. A review on recent advances of cerebral palsy. Oxid Med Cell Longev. 2022;30:2622310. doi: 10.1155/2022/2622310 EDN: WLIWVY
  6. Kristoffersson E, Dahlgren Sandberg A, Holck P. Communication ability and communication methods in children with cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 2020;62(8):933–938. doi: 10.1111/dmcn.14546 EDN: IXDNCK
  7. Schomers MR, Pulvermüller F. Is the sensorimotor cortex relevant for speech perception and understanding? An integrative review. Front Hum Neurosci. 2016;21(10):435. doi: 10.3389/fnhum.2016.00435 EDN: XUSFKN
  8. Mikhailovaa AA, Orekhovaa LS, Dyagilevaa YuO, et al. EEG mu rhythm reactivity in children at an early age with different level of receptive speech development under conditions of action observation and execution. Journal of Higher Nervous Activity. 2020;70(3):423–433. doi: 10.31857/S0044467720030077 EDN: YZSVUF
  9. Larina NV, Nacharova MA, Korsunskaya LL, et al. Changes in EEG patterns in the α-frequency band following BCI-based therapy in children with cerebral palsy. Bulletin of RSMU. 2020;(4):41–46. doi: 10.24075/vrgmu.2020.043 EDN: OHCVPM
  10. Pavlenko VB, Vlasenko SV, Orekhova LS, Biryukova EA. Speech improvement in children with cerebral palsy by "brain-computer-handexoskeleton" neurointerface rehabilitation. Bulletin of RSMU. 2023;4:66–72. doi: 10.24075/vrgmu.2023.026 EDN: OXSQPJ
  11. Vaillant E, Oostrom KJ, Beckerman H, et al. Developmental trajectories of spoken language comprehension and functional communication in children with cerebral palsy: a prospective cohort study. Dev Med Child Neurol. 2024;66(1):95–105. doi: 10.1111/dmcn.15673 EDN: EHREQK
  12. Pavlenko VB, Vlasenko SV, Chuyan EN, et al. EEG sensorimotor rhythms dynamics in children with cerebral palsy during the course of neurorehabilitation, depending in the success of their imagination of movements. Russian Journal of Physiology. 2024;110(8):1223–1237. doi: 10.31857/S0869813924080017 EDN: BDDGPY
  13. Fotekova TA, Ahutina TV. Diagnostics of speech disorders of schoolchildren using neuropsychological methods: Manual for speech therapists and psychologists. Moscow: ARCTI; 2002. (In Russ.) ISBN: 5-89415-259-3 EDN: QRVENB
  14. Fedotova IR, Bobrov PD. Foundation and aspects of using motor imagery and brain computer interfaces in rehabilitation of children with cerebral palsy. Zhurnal Vysshei Nervnoi Deyatelnosti Imeni I.P. Pavlova. 2022;72(1):87–99. doi: 10.31857/S004446772201004X EDN: WMPLQU
  15. Congedo M, Barachant A, Bhatia R. Riemannian geometry for EEG-based brain-computer interfaces; a primer and a review. Brain-Comput Interface. 2017;4(3):155–174. doi: 10.1080/2326263X.2017.1297192 EDN: ZFKWKZ
  16. Larina NV, Pavlenko VB, Korsunskaya LL, et al. Rehabilitation possibilities for children with cerebral palsy through the use of robotic devices and biofeedback. Bulletin of Siberian Medicine. 2020;19(3):156–165. doi: 10.20538/1682-0363-2020-3-156-165 EDN: WKIRUQ
  17. Larina NV, Gordienko AI, Korsunskaya LL, Khimich NV. The role of neurotrophic factors in the rehabilitation of children with cerebral palsy. Neurology, neuropsychiatry, psychosomatics. 2022;14(6):12–19. doi: 10.14412/2074-2711-2022-6-12-19 EDN: JZZCBY
  18. Patent RUS № 2741221 C1/22.01.2021 Byul. №3 Larina NV, Korsunskaya LL, Vlasenko SV, et al. Method for complex rehabilitation of upper extremity motor function in patients with infantile cerebral paralysis. Available from: https://yandex.ru/patents/doc/RU2741221C1_20210122?ysclid=m3fsuuzu1x177208306 (In Russ.) EDN: JIEMDK
  19. Asilova NG, Ganieva MT, Zaripov NA. Neurophysiological and neuroradiological characteristics of children with hemiplegic cerebral palsy with regard to gender and laterality of hemiparesis. Avicenna Bulletin. 2023;25(2):170–181. doi: 10.25005/2074-0581-2023-25-2-170-181 EDN: PHXPCC
  20. Novikova LB, Akopyan AP, Sharapova KM. Factors affecting the effectiveness of rehabilitation in patients in the acute period of cerebral stroke. Problems of Balneology, Physiotherapy, and Exercise Therapy. 2020;97(2):5–11. doi: 10.17116/kurort2020970215 EDN: UJAAVH
  21. Kovalchuk VV, Drozdova MS, Nesterin KV. Success factors and reasons for failures in rehabilitation of stroke patients. new possibilities of neuroprotective therapy. Effective pharmacotherapy. 2022;18(43):28–36. doi: 10.33978/2307-3586-2022-18-43-28-36 EDN: OXBZGC
  22. Romeo DM, Venezia I, Pede E, Brogna C. Cerebral palsy and sex differences in children: A narrative review of the literature. J Neurosci Res. 2023;101(5):783–795. doi: 10.1002/jnr.25020 EDN: ZGHVVR

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Динамика коэффициента успешности 12 «успешных» девочек и 19 «успешных» мальчиков в течение 10 сеансов нейротренингов. КУ — коэффициент успешности, представлен в условных единицах (у. е.); данные приведены по медиане и квартилям (Q1; Q3); ** — отличия от показателей 1-го дня при р <0,01; *** — отличия от показателей 1-го дня при р <0,001; **** — отличия от показателей 1-го дня при р <0,0001.

Скачать (40KB)
3. Рис. 2. Дифференциация испытуемых по результативности в различных методиках оценки речевых навыков после 10 сеансов нейротренингов. «Успешные» — испытуемые, которые демонстрировали увеличение значения коэффициента успешности; «неуспешные» — испытуемые, у которых коэффициент успешности оставался на фоновом уровне. Внутри круговых диаграмм указана численность испытуемых.

Скачать (43KB)
4. Рис. 3. Уровень речевых навыков 12 «успешных» девочек (a) и 19 «успешных» мальчиков (b) «до» нейротренинга и «после» 10 сеансов. ОА — оральный праксис и артикуляция; ПК — предложения по картинкам; звуки — звукопроизношение; представлены среднее значение и ошибка среднего; * — отличия показателей «до» и «после» 10 сеансов нейротренингов при р <0,05; ** — отличия показателей «до» и «после» 10 сеансов нейротренингов при р <0,01;*** — отличия показателей «до» и «после» при р <0,001; **** — отличия показателей «до» и «после» при р <0,0001; для мальчиков в случае ПК представлены медиана и квартили Q1 и Q3; во всех остальных случаях представлены средние значения и стандартная ошибка.

Скачать (50KB)
5. Рис. 4. Доля испытуемых по направленности изменения набранных баллов в методиках оценки речевых навыков в контрольной группе. Внутри круговых диаграмм указана численность испытуемых.

Скачать (34KB)

© 2025 Эко-Вектор

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».