Képzelje el, hogy egy hanyatló betegség, stroke vagy baleset teljesen megbénult. Teljesen tudatos vagy, de nem tud mozogni vagy akár kommunikálni is a környezővel. Az ilyen állapotú emberek - úgynevezett „bezárt szindróma” - súlyosan szenvednek, saját gondolataikba zárva, felületesen úgy tűnik, hogy állandó belső vegetatív állapotban vannak, a teljes belső élet ellenére.
Egy új eszköz, amelyet egy tegnap a Current Biology folyóiratban közzétett cikkben írtak le, reményt kínálhat a bekötött személyek számára: az fMRI technológia új használata az elmék olvasására. A kísérleti beállítás lehetővé teszi az egyének számára, hogy „beírja” 27 szimbólumot (26 betű és szóköz) anélkül, hogy egy szót mondanának, vagy egy izom mozgatná, hanem egyszerűen csak különféle gondolatmintákba vonulnának. A rendszer valamikor gyakorlati eszközként szolgálhatna a napi kommunikációhoz azok számára, akik nem tudnak mozogni.
A Scientific American szerint a tanulmány vezető szerzője, Bettina Sorger, a hollandiai maastrichti egyetem először a bénult betegekkel való kommunikációra gondolkodott, miután egy olyan tapasztalatot szerzett, amely körülbelül 10 évvel ezelőtt nővérként dolgozott. Egy olyan beteg, aki az intenzív osztályon érzéstelenítésből gyógyult, és mozgásképtelennek vagy beszédképtelennek tűnt, hirtelen megpróbálta elfojtani. Aztán, egy héttel később, teljesen tudatosan berohant Sorgerbe, és azonnal bocsánatot kért. Megdöbbent, hogy rájött, hogy bár részben érzéstelenítésben alig volt ellenőrzése a mozgásai felett, teljesen tudatos volt, és egy héttel később még a műveire is emlékezett. Talán lehet valamilyen módja annak, hogy az ilyen helyzetben lévõ betegek egyedül mentális tevékenységek útján kommunikálhassanak - gondolta.
Most Sorger a neurokogníció kutatója, és kollégáival létrehozták a koncepciómeggyőző eszközt, amelyet valamikor felhasználhatnak azok számára, akiket ideiglenesen vagy véglegesen megbénítottak e cél elérése érdekében. A tanulmányban hat egészséges felnőtt megtanulta, hogyan lehet válaszolni a kérdésekre, mentálisan „gépelve” az egyes leveleket a számítógép képernyőjén.
A résztvevők először egy órás képzésen vettek részt, hogy megtanulják, hogyan kell különféle gondolatminták alapján választani a különböző betűket. Miközben a funkcionális mágneses rezonancia képalkotó (fMRI) gépen belül feküdtek - amely pontosan méri az agy különböző részein az aktivitást a véráramlás mértékének felismerésével -, egy asztalra bámultak, amelyben mind a 26 betű és a hely szimbóluma szerepel. A betűk három sorban voltak elrendezve, és mindegyik sort különféle típusú mentális feladatokhoz rendelték: motoros képek (például egy alak nyomon követése az elmében), mentális számítás (például egy szorzási probléma elvégzése) vagy belső beszéd (például mint egy darab szöveget csendesen elmondva). Ezenkívül különböző betűoszlopokat világítottak a képernyőn különböző időpontokban, különböző időtartamra, egységes sorrendben.
Egy levél kiválasztásához a résztvevők megvárták, hogy az adott oszlop kigyulladjon, majd elvégezték az adott levél sorához kapcsolódó szellemi feladatot, mindaddig, amíg a levél világít. Például az „L” betű kiválasztásához az alábbi grafikonon a résztvevő 10 másodpercet vár az indulási késleltetésig, amíg a sor világít, majd teljes mentális számítást végez 10 másodpercig, amíg a „C” oszlop meg nem jelenik., Az „L” és az „U” elhalványult. Ha 10 másodperc helyett 20 másodpercig folytatnák a mentális feladatot, akkor egy „M” -et fognak észlelni.
Mivel az fMRI gépezet képes megkülönböztetni a három feladat mindegyikéhez illeszkedő mentális tevékenységi mintákat, és képes nyomon követni, hogy mikor és pontosan mennyi ideig végezték el a feladatot mentálisan, a rendszer mindkét paraméter felhasználásával kitalálhatja, hogy melyik betű a résztvevő kiválasztani akarta. A résztvevők szorgalmasan „gépeltek” leveleket, hogy válaszoljanak a különféle kérdésekre, például „mi a neve?” És „milyen filmet láttál utoljára?”
A rendszer az idő 82 százalékánál pontosan meghatározta az egyes válaszok első betűjét, de a környezetfüggő szövegfelismerő szoftver innovatív használata - ugyanaz a típus, amely lehetővé teszi az okostelefon számára, hogy kitalálja, hogy a „nagyszerű” gépet írta be. „zaj” helyett - azt jelenti, hogy az első betűt a második betű figyelembe vételének 95% -ában, a harmadik betű beírásakor pedig 100% -ban észlelték helyesen az első betűt.
Noha a rendszerhez nagyméretű fMRI-gépet igényelt és egészséges résztvevőkkel végezték el, könnyű elképzelni, hogyan lehetne ezt később adaptálni azok számára, akik nem tudnak beszélni vagy mozogni. A rácsot is meg lehet változtatni a kontextus alapján, mondjuk betűk helyett az ételek választásáról vagy a szobahőmérsékletről készített képeket. A gyakorlatban a betűk kiválasztásának folyamata valószínűleg felgyorsulhat, és betűk helyett akár a teljes általánosan használt szavakat is ki lehet választani.
Ez az új rendszer csatlakozik számos más, az elmúlt években kifejlesztett elolvasó interfész eszközhöz, amely lehetővé teszi a bezárt betegek számára a kommunikációt. Mivel ezeket a rendszereket továbbfejlesztik és finomítják, olyan kórházakban láthatjuk őket, mint amiben Sorger egyszer dolgozott, hogy ezek a betegek szó szerint megosszák gondolataikat. "Még ha egy ember is profitálna - mondja -, nagyon boldog lennék."
