Tehnologia de a controla un computer folosind doar gândurile dvs. are a existat de zeci de ani. Cu toate acestea, am făcut progrese limitate în utilizarea acestuia în scopul său inițial: ajutarea persoanelor cu dizabilități severe să comunice. Până acum, asta este. Un nou studiu a arătat că o tehnologie alternativă de interfață creier-computer poate ajuta persoanele cu „sindrom blocat” să vorbească cu lumea exterioară. A permis chiar și celor care suferă să raporteze că sunt fericiți, în ciuda condiției.

Etapele finale ale stării degenerative cunoscute sub numele de scleroza laterala amiotrofica (SLA) sau boala neuronului motor, lasă bolnavii într-o stare completă blocată. În cele din urmă, ei nu pot mișca nicio parte a corpului lor, nici măcar ochii, deși creierul lor rămâne neafectat. Dar oamenii de știință s-au străduit să folosească tehnologia interfeței creier-computer care măsoară activitatea electrică din creier pentru a-i ajuta să comunice.

Un motiv pentru aceasta este că încă nu este clar cât de mult se bazează aceste sisteme convenționale de interfață creier-computer pe semnale electrice generate de mișcarea mușchilor oculari. Un bolnav de SLA care folosise o interfață creier-computer când încă mai putea mișca ochii și-a pierdut capacitatea de a comunica prin tehnologie după ce a devenit complet blocat. Acest lucru a sugerat că cea mai mare parte a activității electrice înregistrate de computer a fost legată de mișcările involuntare ale ochilor care au avut loc atunci când ea se gândea la ceva mai degrabă decât la gândurile în sine.

Monitorizarea oxigenului

Pentru a depăși această problemă, un grup internațional de cercetători a folosit un mod diferit de detectare a activității neuronale care măsoară schimbările în cantitatea de oxigen din creier, mai degrabă decât semnalele electrice. Cercetarea, publicată în PLoS Biology, a implicat o tehnică cunoscută sub numele de spectroscopie funcțională în infraroșu apropiat, care utilizează lumina pentru a măsura modificările nivelurilor de oxigen din sânge. Deoarece zonele creierului care sunt cele mai active la un moment dat consumă mai mult oxigen, acest lucru înseamnă că puteți detecta modele de activitate cerebrală din fluctuațiile de oxigen.

Această tehnică nu este la fel de sensibilă la mișcările musculare ca sistemele de electroencefalografie (EEG) utilizate pentru măsurarea activității electrice. Aceasta înseamnă că noua metodă ar putea fi utilizată pentru a ajuta persoanele care suferă de SLA să comunice atât înainte, cât și după ce își pierd întreaga capacitate de mișcare, deoarece este mai probabil să înregistreze doar activitatea creierului legată de gânduri.

Studiul a implicat patru bolnavi de SLA, dintre care trei nu au putut comunica în mod fiabil cu îngrijitorii lor din 2014 (ultimul de la începutul anului 2015). Folosind noua tehnologie de interfață creier-computer, aceștia au reușit să comunice în mod fiabil cu îngrijitorii și familiile lor pe o perioadă de câteva luni. Aceasta este prima dată când acest lucru este posibil pentru pacienții închiși.

Voluntarilor li s-au pus întrebări de cunoștințe personale și generale cu răspunsuri cunoscute „da” sau „nu”. Interfața creier-computer a captat corect răspunsurile lor în 70% din timp, ceea ce cercetătorii au susținut că este suficient pentru a arăta că nu au înregistrat doar răspunsul corect din întâmplare. Experimente similare folosind EEG nu au depășit acest prag la nivel de șansă.

Pacienții au putut, de asemenea, să-și comunice sentimentele legate de starea lor și toți patru au răspuns în mod repetat „da” atunci când au fost întrebați dacă sunt fericiți pe parcursul a câteva săptămâni. Un pacient a fost chiar întrebat dacă va fi de acord ca fiica sa să se căsătorească cu iubitul ei. Din păcate pentru cuplu, el a spus că nu. Voluntarii au continuat să folosească sistemul acasă după terminarea studiului.

Cercetări inovatoare

După cum știu din propriile mele cercetări, lucrul cu pacienți complet închiși necesită multă muncă grea. În special, nu puteți ști cu siguranță dacă utilizatorul a înțeles cum vrem să dea un răspuns pe care putem încerca să îl detectăm. Dacă un sistem care a fost folosit anterior pentru a înregistra activitatea creierului utilizatorilor cu capacitate de muncă nu funcționează cu pacienții închiși, este comun să presupunem că persoana, și nu mașina, este vinovată, ceea ce poate să nu fie cazul. Mai mult, există o presiune suplimentară asupra cercetătorilor - din familia pacientului și din ei înșiși - pentru a îndeplini visul de a găsi o modalitate de a comunica cu voluntarii.

Aceste provocări evidențiază ce realizare semnificativă are noul studiu. Este o cercetare revoluționară care ar putea oferi o nouă cale pentru dezvoltarea unei tehnologii mai bune a interfeței creier-computer. Chiar dacă până acum sistemul permite doar pacienților închiși să dea răspunsuri da sau nu, reprezintă deja o îmbunătățire semnificativă a calității vieții.

Primul sistem de interfață creier-computer a fost conceput pentru a permite utilizatorilor cu dizabilități (deși nu sunt blocați) să scrie cuvinte și astfel să comunice orice mesaj dorit, desigur, printr-un proces lent și lung. Așadar, este sigur să presupunem că noua tehnologie este doar primul pas către sisteme mai sofisticate, care să permită o comunicare bidirecțională gratuită, nu bazată pe întrebări simple.

Poate și mai important, tehnologia a restabilit deja capacitățile de comunicare a patru persoane care erau mut de ani de zile. Imaginați-vă cum trebuie să se fi simțit acești pacienți și familiile lor când au reușit în sfârșit să „vorbească” din nou. În ciuda provocărilor din cercetarea interfeței creier-computer, astfel de rezultate ne determină să continuăm.

Despre autor

Ana Matran-Fernandez, cercetător post-doctoral, Universitatea din Essex

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon