Kuvittele, että heikentävä sairaus, aivohalvaus tai onnettomuus on jättänyt sinut täysin halvaantuneeksi. Olet täysin tietoinen, mutta et pysty liikkumaan tai edes kommunikoimaan ympärilläsi olevien kanssa. Tässä tilassa olevat ihmiset, joita kutsutaan lukittuneeksi oireyhtymäksi, kärsivät suuresti, lukittuina omaan mieleensä, näyttäen pintapuolisesti pysyvältä kasvulliselta tilalta täydellisestä sisäisestä elämästään huolimatta.
Uusi laite, jota kuvataan eilen Current Biology -lehdessä julkaistussa lehdessä , voi tarjota toivoa lukkiutuneille: fMRI-tekniikan uusi käyttö mielen lukemiseen. Kokeellinen asetus antaa yksilöiden “kirjoittaa” 27 symbolia (26 kirjainta ja välilyönti) sanomatta sanaa tai liikuttamatta lihasta, vaan pikemminkin yksinkertaisesti harjoittamalla erilaisia ajatusmalleja. Järjestelmä voisi joskus tarjota käytännöllisen välineen päivittäiseen viestintään niille, jotka eivät pysty liikkumaan.
Scientific Americanin mukaan tutkimuksen pääkirjailija Bettina Sorger Maastrichtin yliopistosta Alankomaissa alkoi ensin miettiä kommunikointia halvaantuneiden potilaiden kanssa kokemuksensa jälkeen, jonka hänellä oli noin 10 vuotta sitten työskentelemällä sairaanhoitajana. Potilas, joka toipui anestesiasta tehohoidon osastolla ja näytti liikkumattomalta liikkuvuudesta tai puheesta, yritti yhtäkkiä tukahduttaa hänet. Sitten, viikkoa myöhemmin, hän juoksi Sorgeriin täysin tietoisena ja anteeksi nopeasti. Hän hämmästyi huomatessaan, että vaikka hänellä ei ollut juurikaan hallintaa hänen liikkeistään osittain nukutettuna, hän oli täysin tietoinen ja pystyi jopa muistamaan toimintansa viikkoa myöhemmin. Ehkä voisi olla mahdollista jollain tapaa antaa tällaisessa tilanteessa oleville potilaille mahdollisuus kommunikoida pelkästään henkisen toiminnan kautta, hän ajatteli.
Nyt Sorger on neurokognition tutkija, ja hän ja hänen kollegansa ovat luoneet konseptinvarmistuslaitteen, jota voidaan joskus käyttää niille, jotka ovat joko väliaikaisesti tai pysyvästi halvaantuneet tämän tavoitteen saavuttamiseksi. Tutkimuksessa kuusi tervettä aikuista oppi vastaamaan kysymyksiin henkisesti “kirjoittamalla” yksittäisiä kirjeitä tietokoneen näytölle.
Osallistujat kävivät ensin tunnin koulutuksen oppiakseen valitsemaan erilaisia kirjeitä selkein ajatusmallein. Makaaessaan toiminnallisessa magneettikuvauslaitteessa (fMRI), joka mittaa tarkasti aktiivisuutta aivojen eri osissa havaitsemalla veren virtauksen määrän, he tuijottivat pöytään, joka sisälsi kaikki 26 kirjainta ja avaruuden symbolin. Kirjeet oli järjestetty kolmeen riviin, ja kukin rivi yhdistettiin erityyppiseen henkiseen tehtävään: moottorikuvat (kuten mielen muodon jäljittäminen), henkinen laskenta (kuten kertolaskutoimituksen suorittaminen) tai sisäinen puhe (kuten kuin kappaleen tekstin hiljainen sanaminen). Lisäksi eri kirjaintarakkeita valaistettiin näytöllä eri aikoina eri keston ajan, yhdenmukaisessa järjestyksessä.
Kirjeen valitsemiseksi osallistujat odottivat kirjeen sarakkeen syttymistä ja suorittivat sitten kyseiseen kirjainriviin liittyvän erityisen mielenterveystehtävän niin kauan kuin kirje pysyi palaa. Esimerkiksi, jos haluat valita L-kirjaimen alla olevasta kuvaajasta, osallistuja odottaa 10 sekuntia alkamisviivettä, kunnes rivi syttyy, suorittaa sitten henkisen laskelman 10 sekunnin ajan, kunnes sarakkeessa 'C', 'L' ja 'U' himmennetty. Jos he jatkaisivat mielenterveyden tehtävää 20 sekunnin ajan 10 sijasta, "M" tunnistettaisiin.
Koska fMRI-kone pystyy erottamaan mielenterveysmallit, jotka sopivat kullekin kolmelle tehtävälle, ja voi myös seurata, milloin ja kuinka kauan tehtävä on henkisesti suoritettu, järjestelmä voisi käyttää molempia näitä parametreja selvittääkseen minkä kirjaimen osallistuja halusi valita. Osallistujat "kirjoittivat" huolellisesti kirjeitä vastatakseen moniin kysymyksiin, kuten "mikä on nimesi?" Ja "mitä elokuvasi näit viimeksi?"
Järjestelmä pystyi määrittämään tarkasti kunkin vastauksen ensimmäisen kirjaimen kunnioitetusti 82 prosenttia ajasta, mutta kontekstiriippuvaisen tekstintunnistusohjelmiston innovatiivinen käyttö - sama tyyppi, jonka avulla älypuhelimesi voi selvittää, että sinun on tarkoitus kirjoittaa "suuri" ”rasvan” sijasta - merkitsee, että ensimmäinen kirjain havaittiin oikein 95 prosenttia ajasta, jolloin toinen kirjain otettiin huomioon, ja 100%, kun kolmas kirjainta oli kirjoitettu.
Vaikka järjestelmä vaatii tilaa vievän fMRI-koneen ja se suoritettiin terveiden osallistujien kanssa, on helppo kuvitella, kuinka tätä voitaisiin lopulta mukauttaa käytettäväksi niille, jotka eivät pysty puhumaan tai liikkumaan. Ruudukkoa voidaan muuttaa jopa kontekstin perusteella, esimerkiksi kirjeiden sijasta esitettäessä kuvia ruuanvalinnoista tai huoneenlämmöstä. Käytännössä myös kirjaimien valintaprosessia voidaan todennäköisesti nopeuttaa, ja kokonaiset yleisesti käytetyt sanat voitiin jopa valita kirjainten sijasta.
Tämä uusi järjestelmä liittyy joukkoon muita mielenlukuliitäntälaitteita, jotka on kehitetty viime vuosina antamaan lukituille potilaille mahdollisuus kommunikoida. Kun näitä järjestelmiä parannetaan ja tarkennetaan, saatamme nähdä ne sairaaloissa, kuten Sorger, joka työskenteli aiemmin antaa näiden potilaiden jakaa kirjaimellisesti ajatuksiaan. "Vaikka yksi henkilö hyötyisi", hän sanoo, "olisin erittäin onnellinen."
