Představte si, že vás oslabující nemoc, mrtvice nebo nehoda zcela ochromila. Jste si plně vědomi, ale nemůžete se pohybovat nebo dokonce komunikovat s lidmi kolem vás. Lidé v tomto stavu - známý jako syndrom uzamčeného - trpí velmi, zamčeni ve svých myslích a povrchně se zdají být navzdory plnému vnitřnímu životu v trvalém vegetativním stavu.
Nové zařízení, popsané v příspěvku zveřejněném včera v časopise Current Biology, může nabídnout naději těm, kteří jsou zamčeni: nové využití technologie fMRI ke čtení mysli. Experimentální nastavení umožňuje jednotlivcům „psát“ 27 symbolů (26 písmen a mezeru), aniž by řekli slovo nebo pohybovaly svaly, ale spíše pouhým zapojením do různých myšlenkových vzorců. Systém by jednoho dne mohl poskytnout praktický prostředek každodenní komunikace pro ty, kteří se nemohou pohybovat.
Podle Scientific American, hlavní autorky studie Bettiny Sorgerové z Maastrichtské univerzity v Nizozemsku, začala nejprve přemýšlet o komunikaci s ochrnutými pacienty po zkušenosti, kterou měla asi před 10 lety při práci jako zdravotní sestra. Pacient, který se zotavoval z anestézie na jednotce intenzivní péče a vypadal neschopný pohybu nebo řeči, se náhle pokusil ji dusit. Potom, o týden později, narazil na Sorgera, zatímco byl plně vědomý a okamžitě se omluvil. Byla ohromena, když si uvědomila, že ačkoli měl jen malou kontrolu nad jeho pohyby, zatímco byl částečně anestetizován, byl si plně vědom a mohl si pamatovat jeho činy o týden později. Možná by existoval nějaký způsob, jak těmto pacientům v takové situaci umožnit komunikaci pouze prostřednictvím mentální činnosti, pomyslela si.
Nyní je Sorger výzkumníkem v oblasti neurocognition a ona a její kolegové vytvořili zařízení pro ověření konceptu, které by mohlo být někdy použito pro ty, kteří jsou dočasně nebo trvale ochrnuti k dosažení tohoto cíle. Ve studii se šest zdravých dospělých naučilo odpovědět na otázky mentálním „zadáním“ jednotlivých písmen na obrazovce počítače.
Účastníci nejprve absolvovali jednu hodinu školení, aby se naučili, jak vybírat různá písmena odlišnými myšlenkovými vzory. Zatímco ležel uvnitř stroje pro funkční zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) - který přesně měří aktivitu v různých částech mozku detekováním množství krevního toku - zírali na stůl, který obsahoval všech 26 písmen a symbol prostoru. Dopisy byly uspořádány do tří řad a každá řada byla spojena s jiným typem mentálního úkolu: motorické snímky (jako je trasování tvaru v mysli), mentální výpočet (jako je provádění problému násobení) nebo vnitřní řeč (taková jako tiše přednášející text). Kromě toho byly na obrazovce osvětleny různé sloupce písmen v různých časech pro různé doby trvání, v konzistentní sekvenci.
Chcete-li vybrat písmeno, účastníci čekali, až se sloupec tohoto dopisu rozsvítí, a poté provedli konkrétní typ mentální úlohy spojené s řádkem tohoto dopisu, dokud zůstal dopis osvětlený. Například pro výběr písmene „L“ v níže uvedeném grafu by účastník čekal 10 sekund na počáteční zpoždění, dokud se řádek nerozsvítí, a poté by provedl mentální výpočet po celých 10 sekund, dokud nebude sloupec s „C“, 'L' a 'U' šedě. Pokud budou pokračovat v mentálním úkolu po dobu 20 sekund, místo 10, bude detekováno 'M'.
Protože strojní zařízení fMRI je schopno rozlišovat mezi vzory mentální aktivity, které vyhovují každému ze tří úkolů, a může také sledovat, kdy a na jak dlouho byla úloha mentálně vykonána, mohl systém použít oba tyto parametry k určení, které písmeno účastník chtěl vybrat. Účastníci pečlivě „zadali“ dopisy, aby odpověděli na různé otázky, například „jaké je vaše jméno?“ A „jaký film jste viděli naposledy?“
Systém dokázal přesně určit první písmeno každé odezvy v úctyhodných 82 procentech času, ale inovativní použití softwaru pro rozpoznávání textu závislého na kontextu - stejný typ, který umožňuje chytrému telefonu zjistit, že jste chtěli napsat „skvělé“ místo „grear“ - znamená, že první písmeno bylo správně detekováno 95 procent času, kdy bylo vzato druhé písmeno v úvahu, a 100%, jakmile bylo napsáno třetí písmeno.
Přestože systém vyžadoval objemný stroj fMRI a byl prováděn se zdravými účastníky, je snadné si představit, jak by se to nakonec mohlo přizpůsobit tak, aby bylo použito pro ty, kteří nejsou schopni mluvit nebo pohybovat. Mřížka by mohla být dokonce změněna na základě kontextu, s, řekněme, obrázky namísto jídel nebo teploty v místnosti namísto písmen. S praxí by se proces výběru písmen mohl také zrychlit a místo běžně používaných slov by mohla být dokonce vybrána celá běžně používaná slova.
Tento nový systém se připojuje k řadě dalších zařízení pro čtení mysli vyvinutých v posledních letech, aby uzamčení pacienti měli šanci komunikovat. Protože se tyto systémy zdokonalují a zdokonalují, můžeme je vidět v nemocnicích, jako je ta, kterou kdysi pracoval Sorger, aby tito pacienti doslova sdíleli své myšlenky. "I kdyby jeden člověk měl prospěch, " řekla, "byl bych velmi šťastný."
