Биологическая обратная связь в нейрореабилитации (современный обзор)

Abstract

This article provides an overview of modern neurorehabilitation techniques based on biofeedback technology. We analyzed 67 published articles on biofeedback and found that single biological signals are often used as feedback channels, including electro-encephalogram (EEG), electrocardiogram (ECG), electrical skin activity (EDA), and vibroacoustic signals such as pneumotachimetry and heart rate monitoring. EMG is also used. Each modification of biofeedback has its own unique characteristics and is utilized in rehabilitation based on these characteristics. Currently, the most commonly used evidence-based biofeedback channel is EEG. However, even this channel does not guarantee unconditional success when used in conjunction with BOS (biofeedback). This is why we propose a new concept for biofeedback that has been discussed recently in the scientific literature — multimodal biofeedback (MBF). MBF integrates multiple biofeedback signals to provide more accurate and comprehensive feedback to patients. This approach may help to improve the effectiveness of neurorehabilitation and achieve better outcomes for patients. Information fusion involves integrating a dynamic and varying flow of information from multiple sources in order to determine the status of a controlled system, providing the clinician with a comprehensive picture. We believe that biofeedback technology is well-suited for rapid development and application in rehabilitation medicine in the near future.

В статье представлен обзор современных инструментов нейрореабилитации, основанных на методе биологической обратной связи (БОС). В качестве канала обратной связи используются одиночные биологические сигналы: электро-энцефалограмма (ЭЭГ), электрокардиограмма (ЭКГ), электрическая активность кожи (ЭДА), виброакустические сигналы (пневмотахиметрия, пульсометрия, электромиограмма (ЭМГ)). Каждая модификация биоконтроля имеет свои особенности и используется в реабилитации в связи с ними. В настоящее время наиболее распространенным каналом с доказательной базой является ЭЭГ. Однако даже он не дает тех результатов, которые говорили бы о безоговорочном успехе применения БОС. В связи с этим мы представили новую концепцию БОС, которая обсуждается в научном сообществе в последние годы, — мультимодальную биологическую обратную связь. Слияние информации предполагает интеграцию динамического и переменного потока информации из мультимодальных источников для определения состояния контролируемой системы, давая клиницисту полную картину. Мы считаем, что технология биологической обратной связи готова к быстрому развитию и внедрению в реабилитационной медицине в ближайшем будущем.