Objective: To study the effects of a 10-day cognitive training using the brain-computer interface (BCI) technology at the P300 wavelength on the recovery of cognitive functions in poststroke patients.
Material and methods: The study included 30 patients, aged 22-82 years, with ischemic stroke less than 3 months old and moderate cognitive impairment (<26 points on the Montreal Cognitive Assessment Scale (MoCA)). All patients underwent neuropsychological testing, assessment of the presence of depression, assessment of activity in daily life. Patients were randomized into two groups: patients of group 1 (main) underwent a 10-day course of cognitive rehabilitation in the form of daily exercises in the BCI environment at the P300 wave equipped with a headset for recording an electroencephalogram (EEG). Patients of group 2 (control) received a standard set of rehabilitation measures.
Results: There was an increase in the mean score of the MoCA «Attention» domain in the main group of patients (2.3±1.24 to 5.2±1.16 points) compared with the control group (5.9±1.00 to 4.2±0.94 points, p<0.05). The results of covariance analysis with repeated measures, taking into account the factors «Visit» and «Group», the covariate «Depression» and «Number of training sessions» revealed significant effects for the MoCA domains «Naming» (p<0.05), «Attention» (p<0.05), «Abstraction» (p<0.05). By the end of the 10-day cognitive training using BCI, patients of the main group showed a significant increase in the number of entered letters (20.8±2.01 to 25.9±1.7 characters (p=0.02) compared with the control group (21.9±1.9 to 23.1±1.8, p=0.06). When comparing the number of words entered by patients after 10 days, a significant difference was found between the main and control groups (p<0.05).
Conclusion: Rehabilitation of patients with post-stroke cognitive impairment using P300 BCI has a significant positive effect on the restoration of cognitive functions, primarily attention.
Цель исследования: Изучить влияние 10-дневного когнитивного тренинга с применением технологии интерфейс «мозг—компьютер» (ИМК) на волне P300 на восстановление когнитивных функций у пациентов, перенесших инсульт.
Материал и методы: В исследование включены 30 пациентов в возрасте 22—82 лет с ишемическим инсультом давностью до 3 мес и наличием умеренных когнитивных нарушений (<26 баллов по Монреальской шкале оценки когнитивных функций, MoCA). Всем пациентам проводились нейропсихологическое тестирование, оценка наличия депрессии, оценка активности в повседневной жизнедеятельности. Пациенты рандомизированы в две группы: пациенты 1-й группы проходили 10-дневный курс когнитивной реабилитации в виде ежедневного выполнения упражнений в среде ИМК на волне P300, снабженной гарнитурой для регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Пациенты 2-й группы получали стандартный комплекс реабилитационных мероприятий.
Результаты: Отмечалось увеличение среднего балла домена «Внимание» шкалы MoCA в основной группе пациентов по сравнению с контролем: с 2,3±1,24 до 5,2±1,16 балла против с 5,9±1,00 до 4,2±0,94 балла соответственно (p<0,05). Результаты ковариационного анализа с повторными измерениями с учетом факторов «Визит» и «Группа», ковариат «Депрессия» и «Количество тренировок» выявили статистически значимые эффекты для доменов «Называние» (p<0,05), «Внимание» (p<0,05), «Абстракция» (p<0,05) шкалы MoCA. К окончанию 10-дневного когнитивного тренинга с использованием ИМК у пациентов 1-й группы наблюдалось статистически значимое увеличение количества вводимых букв — с 20,8±2,01 до 25,9±1,7 символов (p=0,02), во 2-й группе — с 21,9±1,9 до 23,1±1,8 (p=0,06). При сравнении количества слов, вводимых пациентами через 10 дней, выявлена статистически значимая разница между группами (p<0,05).
Заключение: Реабилитация пациентов с постинсультными когнитивными нарушениями с использованием ИМК на волне P300 оказывает значимый положительный эффект на восстановление когнитивных функций, в первую очередь внимания.
Keywords: brain—computer interface; cognitive training; neurorehabilitation; stroke.