Από τη διάγνωση στην ανάγνωση του μυαλού;

Ένας ψυχίατρος από την Ιένα κατέγραψε για πρώτη φορά την ηλεκτρική δραστηριότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου πριν από 100 χρόνια, θέτοντας τα θεμέλια για τα σημερινά εγκεφαλικά εμφυτεύματα. Επί του παρόντος, η ανάπτυξη προχωρά με ταχείς ρυθμούς χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη (AI).

Θα μπορέσουμε σύντομα να διαβάσουμε ακόμη και το μυαλό;

Πολλά ηλεκτρόδια τοποθετούνται σε ένα κεφάλι για να καταγράψουν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Η ερμηνεία τους απαιτεί πολλή εξάσκηση, ακόμη και με την υποστήριξη της τεχνητής νοημοσύνης.

Στις 6 Ιουλίου 1924, ο ευρεσιτέχνης Hans Berger κατάφερε να πραγματοποιήσει ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG). Η διαδικασία αυτή όχι μόνο έφερε επανάσταση στις γνώσεις μας για τον εγκέφαλο, αλλά επέτρεψε επίσης ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην καθημερινή κλινική πρακτική, για παράδειγμα στη διάγνωση της επιληψίας και της ΔΕΠΥ.

Για τον απλό άνθρωπο, μια διάταξη ΗΕΓ μοιάζει λίγο παράξενη: Πολλές μικρές μεταλλικές πλάκες, τα ηλεκτρόδια, είναι κολλημένα σε ένα κεφάλι και συνδεδεμένα με καλώδια σε έναν υπολογιστή. Υποτίθεται ότι καταγράφουν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου.

Σε μια οθόνη εμφανίζονται καμπύλες σε συγκεκριμένα μοτίβα, το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Από τη μία πλευρά, τα μοτίβα μπορούν να επηρεαστούν ενεργά, για παράδειγμα κλείνοντας τα μάτια. Από την άλλη πλευρά, οι ειδικοί μπορούν επίσης να αναγνωρίσουν ασθένειες όπως η επιληψία ανάλογα με την πορεία των γραμμών.

Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά, η ανθρώπινη εμπειρογνωμοσύνη παραμένει

"Χρειάζεται η εμπειρία για να διακρίνεις το κακό από πράγματα που φαίνονται κακά αλλά δεν είναι", εξηγεί ο Jan Rémi, επικεφαλής του Κέντρου Επιληψίας στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Μονάχου.

Για τη διάγνωση της επιληψίας, για παράδειγμα, το ΗΕΓ μπορεί να εφαρμοστεί μετά από μια κρίση. Εάν οι καμπύλες παρουσιάζουν ένα συγκεκριμένο μοτίβο, ο ασθενής πάσχει από επιληψία.

Εάν η φαρμακευτική αγωγή δεν αποδώσει, το ΗΕΓ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστούν οι περιοχές του εγκεφάλου από τις οποίες προέρχεται η επιληψία - και εάν υπάρχει αμφιβολία, αυτές μπορούν να αφαιρεθούν.

Ο Rémi είναι πεπεισμένος ότι το ανθρώπινο μάτι θα παραμένει πάντα σημαντικό για την τελική διάγνωση. Αλλά στο μέλλον, η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για παράδειγμα για να προ-φιλτράρει τις χαρακτηριστικές γραμμές, οι οποίες θα πρέπει στη συνέχεια να ελεγχθούν.

Τα σήματα EEG, με τα εκατοντάδες και χιλιάδες κύματά τους, προσφέρουν αμέτρητες επιλογές ανάλυσης που θα μπορούσαν να αναλυθούν καλύτερα στο μέλλον με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.

"Είμαστε ακόμη πολύ μακριά από την ανάγνωση του μυαλού. Πιστεύω όμως ότι θα είμαστε σε θέση να αναγνωρίσουμε αν κάποιος λέει ψέματα ή όχι μέσα στα επόμενα χρόνια".

Ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών

Για τον ερευνητή EEG, Gyula Kovács, από το Πανεπιστήμιο της Ιένας, η έλευση της τεχνητής νοημοσύνης είναι "η πιο σημαντική εξέλιξη των τελευταίων ετών για την ανάλυση δεδομένων EEG".

Αυτό έχει καταστήσει δυνατή την οπτικοποίηση ορισμένων τμημάτων της συνείδησης. "Αυτό δεν ήταν απολύτως αδύνατο μέχρι τώρα". Για παράδειγμα, είναι δυνατόν να παρακολουθείται αν κάποιος έχει δει ή όχι μια σειρά ή αν αναγνωρίζει ένα πρόσωπο. Υπάρχει βέβαια το ηθικό ζήτημα του κατά πόσο θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία.

Εκτός από τη διάγνωση, το ΗΕΓ χρησιμοποιείται επίσης, για παράδειγμα, για την αναγνώριση του βάθους μιας αναισθησίας, εξηγεί ο γιατρός Rémi. "Αυτό μας βοηθά να κάνουμε οικονομία στα αναισθητικά".

Μπορεί επίσης να εκτιμηθεί η σοβαρότητα της εγκεφαλικής βλάβης, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού του εγκεφαλικού θανάτου. Στο εργαστήριο ύπνου, το ΗΕΓ χρησιμοποιείται για τη διάκριση μεταξύ των φάσεων του ύπνου.

Οι ερευνητές θέλουν να αξιοποιήσουν τη δύναμη της σκέψης

Η εφεύρεση του Berger προσφέρει επίσης ένα ευρύ πεδίο έρευνας, το οποίο συνεχίζεται και στον παλιό τόπο εργασίας του στην Ιένα. Οι ερευνητές εκεί θέλουν να χρησιμοποιήσουν το ΗΕΓ για να διαπιστώσουν αν τα αυτιστικά άτομα μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη νευροανάδραση για να καταστείλουν ορισμένες εγκεφαλικές δραστηριότητες. Οι ασθενείς μπορούν να βλέπουν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα σε μια οθόνη, τρόπον τινά, και να εκπαιδεύονται να την αλλάζουν κατά βούληση.

Συγκεκριμένα, πρόκειται για συγκεκριμένη εγκεφαλική δραστηριότητα που συνήθως ρυθμίζεται προς τα κάτω σε ορισμένες καταστάσεις, αλλά όχι στα αυτιστικά άτομα.

Τοποθετούνται ηλεκτρόδια στο τριχωτό της κεφαλής των ασθενών και τους προβάλλεται μια ταινία που συνεχίζει να τρέχει χωρίς παρεμβολές μόνο εάν αυτή η εγκεφαλική δραστηριότητα παραμένει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.

Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιείται εδώ και αρκετό καιρό στη θεραπεία ασθενών με ΔΕΠΥ, ενώ αρχικές δοκιμές έχουν επίσης διεξαχθεί σε ασθενείς με εγκεφαλικό επεισόδιο, εμβοές και Long CoViD.

Υπολογιστές και προσθετικά εξαρτήματα ελεγχόμενα από τη δύναμη της σκέψης

Η τεχνολογία της εταιρείας εγκεφαλικών εμφυτευμάτων "Neuralink" του αμερικανού δισεκατομμυριούχου Elon Musk βασίζεται επίσης στη λογική της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας: Εδώ, 1024 ηλεκτρόδια υποτίθεται ότι λαμβάνουν τα σήματα του εγκεφάλου με τέτοιο τρόπο ώστε οι άνθρωποι να μπορούν να χειρίζονται έναν κέρσορα υπολογιστή, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μόνο τη φαντασία τους.

Ο πρώτος ασθενής έλαβε ένα τέτοιο εγκεφαλικό εμφύτευμα τον Ιανουάριο. Η Neuralink παραδέχτηκε πρόσφατα προβλήματα - για παράδειγμα, ορισμένα ηλεκτρόδια είχαν εκ νέου αποκολληθεί.

Στο παρελθόν, υπήρξαν επίσης αμερικανικές μελέτες στις οποίες οι άνθρωποι ήταν σε θέση να κινούν ένα προσθετικό χέρι με τη δύναμη της σκέψης τους, λέει ο νευροεπιστήμονας Stefan Schweinberger από το Πανεπιστήμιο της Ιένας.

Ωστόσο, αυτές οι μεμονωμένες μελέτες ήταν πολύ περίπλοκες και επεμβατικές. "Σίγουρα δεν πρόκειται για μια διαδικασία που θα είναι ευρέως διαθέσιμη τώρα ή στο ορατό μέλλον".

Πηγές:
Pharmazeutische Zeitung