G-Tec Intendix BCI: πολύ μπροστά απ'τον καιρό του;

Όταν πρωτοάκουσα για το Intendix δε σας κρύβω πως ενθουσιάστηκα. Το brain-computer interface (BCI) της αυστριακής G-Tec είναι ένα πραγματικό τεχνολογικό θαύμα που για πρώτη φορά ξεφεύγει απ'τις πειραματικές διατάξεις ή τις πιλοτικές εφαρμογές αποκλειστικά σε ασθενείς, προσφέροντας μια συσκευή που θα μπορούσε να αγορασθεί απ'το ευρύτερο καταναλωτικό κοινό.

Το Intendix ουσιαστικά είναι ένας αποκωδικοποιητής ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος συνδεδεμένος στο input ενός υπολογιστή (ή κονσόλας) για τη μετάφραση σε αληθινό χρόνο της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου από οπτικά προκλητά δυναμικά (VEP). Οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα (ακόμα και 10 λεπτά) προπόνησης, ένα οποιοδήποτε άτομο που προσπαθεί σ'έναν ικανό βαθμό θα είναι σε θέση να «χειρισθεί» μια οθόνη επιλογών τόσο για γραφή χαρακτήρων (ένα χαρακτήρα το δευτερόλεπτο) όσο και για επιλογές του στυλ: στέλνω email, ενεργοποιώ το συναγερμό, κλπ.

Όλα καλά μέχρι στιγμής και η όλη επιστήμη και τεκμηρίωση πίσω απ'το εγχείρημα φαίνεται εξαιρετικά έγκυρη. Στο κάτω κάτω η G-Tec (Guger Technologies) είναι μια πολύ γνωστή εταιρεία στη δημιουργία εξοπλισμού για εργαστήρια νευροφυσιολογίας.

Παρ'όλα αυτά έχω όμως ένα πρόβλημα... αναρωτιέμαι μήπως είναι πολύ μπροστά απ'τον καιρό του... την τιμή την είδε κανείς; €9000 ρε παιδιά; Ποιός θα το αγοράσει όταν το ίδιο το περιφερειακό (γιατί για περιφερειακό πρόκειται) κοστίζει περισσότερο απ'όσο οι ακριβότεροι προσωπικοί υπολογιστές της αγοράς;

Δυστυχώς, ενώ είναι μια κίνηση προς τη σωστή κατεύθυνση φοβάμαι πως τόσο η τεχνολογία (επιδόσεις) όσο και το κόστος της (υψηλό) δεν είναι ακόμα ώριμα αρκετά για μια εμπορική επιτυχία.

Η δεκαετία μετά τη δεκαετία του εγκεφάλου

Έχουν περάσει σχεδόν 20 χρόνια από τότε που ξεκίνησε η «Δεκαετία του Εγκεφάλου», ένα μεγαλεπίβολο σχέδιο χρηματοδότησης νευροεπιστημονικών ερευνών υπό την αιγίδα της ομοσπονδιακής κυβέρνησης των ΗΠΑ. Αυτά μεταξύ του 1990 και του 2000.

Η δεκαετία που μας πέρασε επέκτεινε τις γνώσεις που αποκτήθηκαν τον περασμένο αιώνα σε νέα επίπεδα, κυρίως δίνοντας τις βάσεις για νέες εφαρμογές, τόσο διαγνωστικές όσο και θεραπευτικές, καθώς και για παράπλευρα πορίσματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε άλλους κλάδους των Επιστημών και της Μηχανικής.

Και σήμερα;

Neuroscience is at a historic turning point. Today, a full decade after the “Decade of the Brain,” a continuous stream of advances is shattering long-held notions about how the human brain works and what happens when it doesn’t. These advances are also reshaping the landscapes of other fields, from psychology to economics, education and the law.

Ίσως η μεγαλύτερη έκπληξη απ'τις έρευνες του άμεσου παρελθόντος και της δεκαετίας του εγκεφάλου είναι η εκπληκτική πλαστικότητα του εγκεφάλου (Νευροπλαστικότητα). Αυτή από μόνη της έχει πάμπολλες κλινικές και εκπαιδευτικές προεκτάσεις.

Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε εδώ.

Ένας πίνακας Ouija για ασθενείς σε κώμα

Δεν είναι ευχάριστη είδηση αυτή που αποδελτιώνω, αλλά καλύτερα έτσι παρά να δίνονται ψεύτικες ελπίδες σε ασθενείς σε κωματώδη κατάσταση χωρίς δυνατότητα για πραγματική ανάνηψη.

Σύμφωνα με νεότερη μελέτη, ο Βέλγος ασθενής που βρισκόταν σε κατάσταση μειωμένης συνείδησης για 23 χρόνια μετά από αυτοκινητιστικό ατύχημα, δεν είναι σε θέση να επικοινωνήσει όπως η λογοθεραπευτής του ισχυριζόταν. Η απόδειξη ήταν σχετικά εύκολο να γίνει. Έδειξαν σε ασθενείς σε παρόμοια κατάσταση (και στον ίδιο τον Rom Houben) αντικείμενα και λέξεις απουσία του θεραπευτή που «διάβαζε» την θέληση των ασθενών και τους ζήτησαν να τα επαναλάβουν, όπως ακριβώς έκαναν όταν η λογοθεραπευτής του κ. Houben ισχυρίσθηκε ότι επικοινωνεί με τον ασθενή, βρισκόμενη παρούσα στις ερωτήσεις.

Ουσιαστικά πρόκειται για το ψευδοεπιστημονικό ισοδύναμο των πινάκων Ouija που βλέπετε σε έργα τρόμου όπου δύο ή περισσότεροι φίλοι επικοινωνούν με νεκρά πνεύματα και δαίμονες...

Κινηματική Ανάλυση Ελεφάντων

Στη Νευρολογία χρησιμοποιείται συχνά η μέθοδος της "gait analysis" για τη μελέτη ασθενών που πάσχουν από κινητικές δυσλειτουργίες νευρολογικής αιτιολογίας. Κάποιοι αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν παρόμοιες διατάξεις για την κινηματική ανάλυση του βηματισμού και του «καλπασμού» ελεφάντων... χεχ! :)

Κορυφαίοι μαθητές και διπολική διαταραχή

Σε μια μελέτη που έγινε σε 700000 τέως μαθητές από σχολεία της Σουηδίας βρέθηκε πως τα παιδιά που ήταν εξαιρετικοί μαθητές ήταν σαφώς πιο επιρρεπείς στο να αναπτύξουν διπολική διαταραχή (μανία-κατάθλιψη) στη μετέπειτα ζωή τους σε σχέση με πιο μέτριους μαθητές. Ακόμα και μετά από στατιστική διόρθωση για εισόδημα και εκπαιδευτικό επίπεδο των γονέων, οι καλύτεροι μαθητές είχαν 3 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να παρουσιάσουν τα εν λόγω ψυχιατρικά προβλήματα, πιθανότητα που ανέβαινε στο 4,4 για τα αγόρια. Επίσης δυνατότερη σύνδεση επίδοσης με την πιθανότητα ανάπτυξης διαταραχής βρέθηκε σε μαθήματα που έχουν να κάνουν περισσότερο με δημιουργικά θέματα (όπως μουσική και σουηδικά) και λιγότερο σε μαθήματα που βασίζονται σε δεδομένα και φυσικούς νόμους (όπως μαθηματικά, φυσική, χημεία).

Η παραπάνω αναλογία φυσικά δεν πρέπει να ανησυχεί τους καλύτερους μαθητές ή τους γονείς τους. Το όλο θέμα δείχνει απλά μια πτυχή της ευφυΐας και της δημιουργικότητας που είναι άμεσα συνδεδεμένη με το σκέλος της μανίας της διπολικής διαταραχής. Κι αυτό γιατί δύναται να υπάρχουν εξελικτικά πλεονεκτήματα για τα άτομα που είναι σε θέση να συγκεντρωθούν και να εκτελέσουν εργασίες γρήγορα και αποτελεσματικά, ιδιαίτερα αν μιλάμε για οριακή μανία (υπομανία και υποκλινικές εκφάνσεις της), πριν την παθολογική εξέλιξή της σε μεγαλύτερη ηλικία.

Η ομάδα των Σουηδών επιστημόνων βρήκε και μια αντίστροφη στατιστική σχέση ψυχιατρικών εκδηλώσεων που έχει να κάνει με ψυχωτικά περιστατικά (και σχιζοφρένεια) στους χειρότερους μαθητές.

Συζητώντας με ασθενείς σε φυτική κατάσταση

Νευροεπιστήμονες από μια αγγλο-ολλανδική ομάδα ανακοίνωσαν σε μια νέα τους μελέτη πως σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δυνατή η επικοινωνία με έναν ασθενή που βρίσκεται σε φυτική κατάσταση χάρη στην ανάλυση της δραστηριότητας του εγκεφάλου με λειτουργική μαγνητική τομογραφία, fMRI.

Φυτική κατάσταση σημαίνει συνήθως ότι ο ασθενής έχεις τους φυσιολογικούς κύκλους ύπνου-ξύπνιου, αλλά είναι ανήμπορος ανταποκρίσεων και στερείται πνευματικής δραστηριότητας. Ωστόσο, κάποιοι νευροεπιστήμονες αψηφούν την παραπάνω καταδικαστική διάγνωση.

Κατά τη νέα προσέγγιση, με τη λειτουργική μαγνητική τομογραφία διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου ενεργοποιούνται ανάλογα με το αν θέλει ο ασθενής να απαντήσει ναι ή οχι σε γνώριμες ερωτήσεις, πχ σχετικά με την οικογένειά του.

Η αποκάλυψη ότι κάποιος που είναι αυτό που λέμε «φυτό» έχει συγχρόνως την ικανότητα να επικοινωνήσει με το περιβάλλον του, ακόμα και με εξαιρετικά περιορισμένο τρόπο (ναι/όχι σε πολύ απλές ερωτήσεις) δύναται να είναι εξαιρετικά ψυχοφθόρο για τους φίλους του και την οικογένειά του. Αλλά σίγουρα η άγνοια δεν μπορεί να είναι προτιμότερη από την ακριβή κατανόηση της κατάστασης του ασθενούς. Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι η αποκάλυψη ότι τελικά ένας ασθενής σε φυτική κατάσταση έχει πράγματι κάποιο βαθμό συνείδησης και δύναται να υποφέρει, μπορεί να αυξήσει την πίεση για να διακοπεί η προσπάθεια για διατήρηση της ζωής τους. Ωστόσο, η έρευνα αυτή δείχνει πως τώρα πλέον ίσως και να υπάρχει ένας τρόπος να ρωτηθούν σοβαρά ασθενείς σε τόσο άσχημες συνθήκες αν ενδιαφέρονται να συνεχίσουν ή αν επιθυμούν να τερματήσουν τη ζωή τους. Τα ηθικά ζητήματα που περιβάλλουν την απόφαση κάποιου για αυτοκτονία θα είναι ακριβώς ίδια όπως και για κάποιον που είναι σε τελικό στάδιο ασθένειας. Το κεντρικό ερώτημα παραμένει το ίδιο: είναι η κοινωνία μας έτοιμη να δεχθεί τέτοιες αποφάσεις και να προσφέρει στα άτομα που υποφέρουν την επιλογή να αποφασίζουν τη ζωή τους ή τον τερματισμό αυτή;

Όπως και να'χει το πράγμα, ο ενθουσιασμός για την νέα αυτή ικανότητα επικοινωνίας με μερικούς ανθρώπους που ήταν απρόσιτοι μέχρι τώρα θα πρέπει να προσεγγίζεται με ρεαλισμό. Οι γιατροί θα πρέπει τώρα να εξελίξουν νέους τρόπους για την οικονομική απόπειρα ανάγνωσης του μυαλού, αν είναι να καλλιεργηθούν οι ελπίδες οι ασθενείς να έχουν καμία πιθανότητα να ενταχθούν εκ νέου στην κοινωνία μια μέρα. Μια απ'τις εναλλακτικές προσεγγίσης είναι η χρήση ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος αντί λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας.

Βραχυπρόθεσμα η νέα μελέτη θα βοηθήσει στην αναστολή των φόβων ότι μπορεί να γίνει απόσυρση των συσκευών διατήρησης της ζωής εκεί που υπάρχει μια πιθανότητα ανάκαμψης. Τουλάχιστον τώρα υπάρχει ένας τρόπος για να ανταποκρινόμαστε στις ανάγκες αυτών των ασθενών, ακόμη και αν δεν γνωρίζουμε επακριβώς πώς να τους κάνουμε ευτυχισμένους.

Η συνειδησιακή επιστήμη είναι εδώ και φαίνεται πως αρχίζει να έχει και κλινικές εφαρμογές.

Diffusion Tensor Imaging σε Αλτσχάιμερ και Αυτισμό

Δε χωράει αμφιβολία ότι η Απεικόνιση Τανυστή Διάχυσης (Diffusion Tension Imaging) θα γίνει στο μέλλον μια απ'τις πιο δυναμικές μεθόδους απεικονιστικής μελέτης του νευρικού συστήματος κατά τον χαρακτηρισμό παθολογικών δομών του εγκεφάλου. Ήδη υπάρχουν αρκετά πρωτόκολλα για μελλοντικές χρήσεις τόσο στη μελέτη της Νόσου του Αλτσχάιμερ όσο και στον Αυτισμό.

Είχα γράψει και παλιότερα για παρεμφερείς μεθόδους που έχουν εφαρμογή στο ανερχόμενο πεδίο των Connectomics.