Czynnościowe obrazowanie mózgu wyjaśnia aspekty związane ze zręcznością
Zespół projektu FIRST (Functional imaging and robotics for sensorimotor transformation) opracował nowe podejście oparte na czynnościowym obrazowaniu mózgu w stanie spoczynku w celu zidentyfikowania połączeń w mózgu, które są aktywowane podczas transformacji czuciowo-ruchowych. Badacze wykorzystali trzy typy haptycznych urządzeń robotycznych w celu wykonania zadań wymagających rozróżniania dotykowego, kierowania dotykowego lub percepcji kształtów, przy czym uczestnicy mieli zasłonięte oczy podczas dotykania przedmiotów. Główną zaletą tego podejścia jest to, że dzięki zasłonięciu oczu uczestników zadania były wykonywane wyłącznie przy wykorzystaniu informacji pozyskanych przez dotyk. Umożliwiło to wyizolowanie regionów mózgu uczestniczących w przekształcaniu informacji somatosensorycznych na polecenia motoryczne przy wykorzystaniu skanu czynnościowego obrazowania rezonansu magnetycznego (fMRI). W tym przypadku ruch lub siła palca stanowiły wartość metryczną, która jest skorelowana ze zmianami w połączeniach czynnościowych. Zespół projektu FIRST zidentyfikował istotne cechy sensoryczne, a obecnie, już po zakończeniu projektu, analizuje wartości metryczne na podstawie obrazów fMRI pozyskanych w stanie spoczynku. Badacze porównają różnice czynnościowe u zdrowych osób oraz u pacjentów po udarze mózgu, którzy uczestniczyli w badaniu. Podejście opracowane w ramach projektu FIRST może zostać przystosowane do badania dowolnego typu czynności mózgu oraz do diagnozowania zaburzeń, przy wykorzystaniu zmian w połączeniach czynnościowych w stanie spoczynku jako wartości metrycznej. Wyniki te mogą okazać się użyteczne w identyfikacji upośledzonych obszarów mózgu i określaniu skuteczności leczenia. Podejście to znajduje zastosowanie w ocenie rozwoju motorycznego, zdolności atletycznych i artystycznych, a także w rehabilitacji czuciowo-ruchowej, technologii wspomagającej oraz robotyce humanoidalnej.
Słowa kluczowe
Czynnościowe obrazowanie mózgu, somatosensoryczny, haptyczny, robotyczny, FIRST, fMRI, udar mózgu, rehabilitacja układu czuciowo-ruchowego, technologia wspomagająca