Представете си, че изтощително заболяване, инсулт или злополука са ви оставили изцяло парализирани. Вие сте напълно в съзнание, но не можете да се движите или дори да общувате с тези около вас. Хората в това състояние - известни като синдром на заключен - страдат силно, затворени в собствения си ум, като изглеждат повърхностно в постоянно вегетативно състояние, въпреки пълния вътрешен живот.
Ново устройство, описано в статия, публикувана вчера в списанието Current Biology, може да предложи надежда на заключените: ново използване на fMRI технология за четене на умовете. Експерименталната настройка позволява на хората да „въвеждат“ 27 символа (26 букви и интервал), без да казват дума или да движат мускул, а по-скоро просто да участват в различни мисловни модели. Системата някой ден може да осигури практически средства за ежедневна комуникация за тези, които не могат да се движат.
Според Scientific American, водещият автор на изследването, Бетина Соргер от Маастрихтския университет в Холандия, за първи път започва да мисли за общуване с парализирани пациенти след опит, който тя имаше преди около 10 години, докато работеше като медицинска сестра. Пациент, който се възстановяваше от анестезия в интензивното отделение и изглеждаше неспособен за движение или реч, изведнъж се опита да я задуши. След това, седмица по-късно, той се блъсна в Соргер, като напълно съзнателно и бързо се извини. Тя беше смаяна да осъзнае, че макар той да няма малък контрол върху движенията си, докато частично упойка, той е напълно съзнателен и дори може да си спомни действията си седмица по-късно. Може би може да има някакъв начин да се даде възможност на такива пациенти в такава ситуация да общуват само чрез умствена дейност, помисли тя.
Сега Соргер е изследовател в невропознаването и тя и нейните колеги са създали устройство за доказателство, което може някой ден да бъде използвано за онези, временно или постоянно парализирани за постигане на тази цел. В проучването шест здрави възрастни се научили как да отговарят на въпроси, като психически „написват“ отделни букви на компютърен екран.
Участниците първо преминаха един час обучение, за да научат как да подбират различни букви по различни мисловни модели. Докато лежаха вътре във функционална машина за магнитно-резонансно изображение (fMRI) - която прецизно измерва активността в различни части на мозъка, като открива количеството на кръвния поток - те се взираха в маса, която включваше всичките 26 букви и символ за място. Буквите бяха подредени в три реда и всеки ред беше свързан с различен тип умствена задача: двигателни образи (като проследяване на фигура в ума), умствено изчисление (като изпълнение на проблем с умножението) или вътрешна реч (такава като мълчаливо рецитира част от текст). Освен това, различни колони с букви бяха осветени на екрана в различно време за различна продължителност, в последователна последователност.
За да изберат писмо, участниците изчакаха да се запали колоната на това писмо и след това изпълниха специфичния тип умствена задача, свързана с реда на тази буква, докато буквата остана светена. Например, за да изберете буквата „L“ в графиката по-долу, участникът ще изчака 10 секунди за забавяне на началото, докато редът светне, след което ще извърши умствено изчисление за цели 10 секунди, докато колоната с „C“, 'L' и 'U' затъмнени. Ако продължиха мисловната задача в продължение на 20 секунди, вместо 10, ще се открие 'М'.
Тъй като fMRI машината е в състояние да разграничи моделите на умствената активност, които отговарят на всяка от трите задачи, и също така може да проследява кога и за колко точно мисията е била изпълнена, системата може да използва и двата параметъра, за да разбере коя буква участникът искал да избере. Участниците старателно „въвеждат“ писма, за да отговорят на различни въпроси, като „как се казваш?“ И „какъв филм видяхте последен?“
Системата успя да определи точно първата буква на всеки отговор уважавани 82 процента от времето, но иновативно използване на софтуер за разпознаване на текст, зависим от контекста - същия тип, който позволява на вашия смартфон да разбере, че сте възнамерявали да въведете „страхотно“ вместо „грей“ - означава, че първата буква е правилно открита 95 процента от времето, когато е взета предвид втората буква, и 100%, след като е била въведена третата.
Въпреки че системата изискваше обемна fMRI машина и се изпълняваше със здрави участници, е лесно да си представим как в крайна сметка това може да бъде приспособено да се използва за тези, които не могат да говорят или да се движат. Решетката дори би могла да се променя въз основа на контекста, като, да речем, картини с избор на храна или стайна температура, представени вместо букви. С практиката процесът на избиране на букви вероятно също може да бъде ускорен, а цели често използвани думи дори могат да бъдат избрани вместо букви.
Тази нова система се присъединява към редица други устройства за четене на ума, разработени през последните години, за да дадат шанс на общуващи пациенти да общуват. Тъй като тези системи се усъвършенстват и усъвършенстват, може да ги видим в болници като тази, в която някога е работил Соргер, за да позволят на тези пациенти буквално да споделят мислите си. "Дори ако един човек има полза", казва тя, "бих била много щастлива."
