Resting-state fMRI correlates of self-balancing robot-assisted lower-limb rehabilitation after stroke: a pilot randomized controlled neuroimaging study
تُظهر هذه الدراسة الاستطلاعية التجريبية ذات التحكم العشوائي والتصوير العصبي أن أربعة أسابيع من إعادة التأهيل للأطراف السفلية بمساعدة الروبوتات ذات التوازن الذاتي تُحسن بشكل كبير من التوازن والوظيفة الحركية لدى مرضى السكتة الدماغية تحت القشرية، ويصاحب ذلك تغيرات انتقائية في نشاط الدماغ في حالة الراحة والاتصال ضمن شبكات الحركة والبصر والتحكم المعرفي.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
عندما يصاب الشخص بسكتة دماغية، غالباً ما تتعطل قدرة الدماغ على إرسال الإشارات إلى الساقين، مما يتركها ضعيفة وغير مستقرة. وبالنسبة للكثيرين، يتطلب المسار نحو المشي بشكل مستقل مرة أخرى إعادة تدريب الدماغ لاستعادة التوازن والقوة. وبينما يتضمن العلاج التقليدي ساعات من الممارسة، توفر التكنولوجيا الجديدة نهجاً مختلفاً: روبوتات تساعد المرضى على الوقوف منتصبين ونقل وزنهم بأمان. لطالما تساءل العلماء عما إذا كان هذا النوع من الممارسة المساعدة يفعل أكثر من مجرد تقوية العضلات؛ فهم يشتبهون في أنه قد يغير بالفعل كيفية تواصل الشبكات الداخلية للدماغ أثناء راحة المريض. ولفهم ذلك، ينظر الباحثون إلى الدماغ ليس أثناء عمله الشاق، بل أثناء سكونه، حيث يقيسون التقلبات الطفيفة في النشاط الطبيعي التي تكشف كيف تتواصل المناطق المختلفة مع بعضها البعض. وتعد هذه الحالة الهادئة أمراً بالغ الأهمية لأنها تظهر التنظيم الأساسي للدماغ، والذي يمكن أن يتغير مع تعلم الشخص مهارات جديدة أو تعافيه من إصابة.
لقد وضع فريق من الباحثين في شنغهاي هدفاً لاختبار ما إذا كان نوع معين من التدريب بمساعدة الروبوت يمكن أن يحسن التوازن لدى الناجين من السكتة الدماغية، وما إذا كانت هذه التحسينات مرتبطة بتغيرات في حالة راحة الدماغ. وقد ركزوا على هيكل خارلي ذاتي التوازن، وهو روبوت قابل للارتداء يدعم وزن المريض بينما يسمح له بممارسة الوقوف، وإزاحة توازنه، والخطو. وبخلاف الآلات القديمة التي تقوم ببساطة بتحريك ساقي المريض، يتطلب هذا الجهاز من المريض التحكم بنشاط في وضعيته ووزنه، مما يشرك الدماغ في عملية الحفاظ على الاستقامة. شملت الدراسة أربعة وعشرين مريضاً أصيبوا بسكتات دماغية حديثة وكانوا غير قادرين على المشي بشكل مستقل. تم تخصيص نصفهم لاستخدام الروبوت لمدة أربعة أسابيع، بينما تلقى النصف الآخر نفس القدر من الوقت والاهتمام من المعالجين ولكنهم قاموا بتمارين وقوف مماثلة على سرير ثابت دون الدعم الميكانيكي للروبوت. كما استمرت كلتا المجموعتين في علاجهم الطبيعي المعتاد.
أظهرت النتائج أن المجموعة التي استخدمت الروبوت حققت تقدماً أكبر بكثير في توازنهم وقوة أرجلهم مقارنة بالمجموعة التي كانت على السرير الثابت. فبعد أربعة أسابيع، سجل مستخدمو الروبوت درجات أعلى بكثير في الاختبارات التي تقيس قدرتهم على الوقوف والمشي، مما يشير إلى أن المتطلبات المحددة للروبوت — والتي تتطلب إزاحة الوزن النشطة والتحكم في الوضعية — وفرت فائدة فريدة. ولمعرفة ما كان يحدث داخل الدماغ، قام الباحثون بمسح أدمغة المشاركين قبل وبعد التدريب. لقد بحثوا عن تغيرات في نشاط الراحة في الدماغ، وتحديداً كيفية تواصل المناطق المختلفة. ووجدوا أن مجموعة الروبوت أظهرت تغيرات متميزة في نشاط الدماغ لم تظهر لدى المجموعة الأخرى. ظهرت هذه التغييرات في عدة مناطق رئيسية: الجزء الخلفي من الدماغ بالقرب من خط المنتصف، وهو المسؤول عن كيفية إدراكنا لأجسادنا في الفضاء؛ والمناطق التي تعالج المعلومات البصرية؛ وأجزاء من الفص الجبهي التي تساعد في الانتباه والتخطيط.
وعلى وجه التحديد، لاحظ الباحثون زيادة في النشاط في الجزء الخلفي من الدماغ وزيادة في قوة الروابط بين المنطقة الحركية والجزء الأوسط من الفص الصدغي للدماغ. كما شهدوا تعزيزاً في التواصل بين نصفي الدماغ في المناطق المسؤولة عن التوازن. تشير هذه التغييرات إلى أن التدريب بالروبوت ساعد في إعادة تنظيم شبكات الدماغ لدعم الوقوف والمشي بشكل أفضل. لم يجد البحث دليلاً على أن التدريب قد غير الكثافة الإجمالية للروابط عبر الدماغ بأكمله، كما لم يجد أن التغييرات كانت موحدة عبر جميع مناطق الدماغ. بدلاً من ذلك، كانت التحسينات انتقائية، حيث استهدفت أنظمة محددة تتعلق بالرؤية، والوعي بالجسم، والتحكم الحركي. وأشار الباحثون إلى أنه بينما كانت التحسينات السريرية واضحة، فقد لوحظت تغيرات الدماغ في مجموعة صغيرة من الأشخاص، لذا فإن هذه النتائج تعمل كخيط واعد بدلاً من كونها إثباتاً نهائياً. وتخلص الدراسة إلى أن التدريب بالروبوت ذاتي التوازن يبدو أنه يشغل الدماغ بطريقة تدعم التعافي، وربما من خلال مساعدة الدماغ على إعادة صياغة الشبكات اللازمة للحفاظ على التوازن وتحريك الساقين.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.