Zamislite da vas oslabljujuća bolest, moždani udar ili nesreća ostave u potpunosti paralizirane. Potpuno ste svjesni, ali ne možete se kretati ili čak komunicirati s onima oko vas. Ljudi u ovom stanju - poznati kao sindrom zaključanog sindroma - jako pate, zatvoreni u svom umu, površno se činijući da su u trajnom vegetativnom stanju uprkos punom unutarnjem životu.
Novi uređaj, opisan u jučerašnjem članku objavljenom u časopisu Current Biology, može pružiti nadu onima koji su zaključani: nova upotreba fMRI tehnologije za čitanje misli. Eksperimentalna postava omogućava pojedincima da utipkaju 27 simbola (26 slova i razmaka) bez da izgovore riječ ili pomiču mišić, već jednostavnim uključivanjem u različite misaone obrasce. Sustav bi mogao jednog dana pružiti praktično sredstvo svakodnevne komunikacije za one koji se ne mogu kretati.
Prema časopisu Scientific American, vodeća autorica studije Bettina Sorger sa Sveučilišta Maastricht u Nizozemskoj prva je započela razmišljati o komunikaciji s paraliziranim pacijentima nakon iskustva koje je imala prije desetak godina dok je radila kao medicinska sestra. Pacijentica koja se oporavljala od anestezije na odjelu intenzivne njege i činilo se nesposobnom za kretanje ili govor, odjednom ju je pokušao ugušiti. Zatim, tjedan dana kasnije, naletio je na Sorgera, potpuno svjestan i odmah se ispričao. Bila je zapanjena kada je shvatila da iako je imao malu kontrolu nad svojim pokretima dok je djelomično bio anesteziran, bio je potpuno svjestan i čak se mogao sjetiti svojih postupaka tjedan dana kasnije. Možda bi mogao postojati način da se takvim pacijentima u takvoj situaciji omogući da komuniciraju samo putem mentalnih aktivnosti, pomislila je.
Sada je Sorger istraživač u neuroznanju, a ona i njezini kolege stvorili su uređaj dokazanog koncepta koji bi jednog dana mogao biti korišten za one koji su privremeno ili trajno paralizirani za postizanje ovog cilja. U studiji je šest zdravih odraslih osoba naučilo odgovoriti na pitanja mentalno „kucajući“ pojedinačna slova na ekranu računala.
Polaznici su prvo prošli jedan sat treninga kako bi naučili kako odabrati različita slova po različitim misaonim obrascima. Dok su ležali unutar funkcionalne mašine za magnetsku rezonancu (fMRI) - koja precizno mjeri aktivnost u različitim dijelovima mozga otkrivanjem količine protoka krvi - zagledali su se u stol koji je sadržavao svih 26 slova i simbol prostora. Pisma su bila raspoređena u tri reda, a svaki je red bio povezan s različitim vrstama mentalnih zadataka: motoričkim slikama (poput pronalaska oblika u umu), mentalnim proračunom (poput izvođenja problema s umnožavanjem) ili unutarnjim govorom (poput kao tiho recitiranje dijela teksta). Pored toga, različiti stupci slova osvjetljavali su se na ekranu u različito vrijeme, za različito trajanje, u dosljednom slijedu.
Kako bi odabrali pismo, sudionici su čekali da se zasvijetli stupac tog slova, a zatim su izveli određenu vrstu mentalnog zadatka povezanog s nizom tog slova sve dok je pismo ostalo svijetljeno. Na primjer, za odabir slova „L“ na donjem grafikonu, sudionik bi pričekao 10 sekundi za odgodu početka dok se redak ne svijetli, a zatim bi napravio mentalni proračun punih 10 sekundi, dok stupac sa slovom „C“, L i U su zatamnjene. Ako bi mentalni zadatak nastavili 20 sekundi, umjesto 10, otkriće se M.
Budući da je fMRI stroj sposoban razlikovati obrasce mentalne aktivnosti koji odgovaraju svakom od tri zadatka, a također može pratiti kada i točno koliko dugo je zadatak bio mentalno izveden, sustav bi mogao upotrijebiti oba ova parametra kako bi otkrio koje slovo sudionik je želio odabrati. Sudionici su mukotrpno „tipkali“ pisma kako bi odgovorili na mnoga pitanja, poput „kako se zoveš?“ I „koji si film posljednji put pogledao?“
Sustav je bio u mogućnosti točno odrediti prvo slovo svakog odgovora uglednih 82 posto vremena, ali inovativna upotreba softvera za prepoznavanje teksta koji ovisi o kontekstu - iste vrste koja omogućuje vašem pametnom telefonu da shvati da ste htjeli upisati “odlično” umjesto "masnijeg" - znači da je prvo slovo ispravno detektirano 95 posto vremena kada je drugo slovo uzeto u obzir, a 100% nakon što je treće upisano.
Iako je za sustav potreban glomazan fMRI aparat i izveden je sa zdravim sudionicima, lako je zamisliti kako bi se to na kraju moglo prilagoditi za upotrebu onima koji ne mogu govoriti ili se kretati. Rešetka se čak može mijenjati na temelju konteksta, s, recimo, slikama izbora hrane ili sobne temperature umjesto slova. Sa praksom bi se mogao ubrzati i proces odabira slova, a umjesto slova mogu se odabrati i cijele uobičajene riječi.
Ovaj novi sustav pridružuje se mnogim drugim uređajima za sučelje čitanja koji su razvijeni posljednjih godina kako bi se zaključanim pacijentima pružila prilika za komunikaciju. Kako se ti sustavi poboljšavaju i dorađuju, možda ih možemo vidjeti u bolnicama poput one u kojoj je Sorger jednom radio, kako bi ovi pacijenti doslovno dijelili svoja razmišljanja. "Čak i ako jedna osoba ima koristi, " kaže, "bila bih jako sretna."
