Scannerul fMRI Brain citeşte gândurile literă cu literă
Oamenii de ştiinţă au găsit o modalitate de a folosi fMRI pentru a scana creierul şi pentru a citi gândurile literă cu literă, în timp real. Ei sugerează că „scannerul vorbitor pentru creier” are potenţial pentru a ajuta persoanele paralizate, care nu se pot mişca sau vorbi, cum ar fi cele cu aşa-numitul sindrom „locked in”, pentru a avea o conversaţie.
Comunicarea umană depinde de posibilitatea de a mişca şi de a folosi o multitudine de muşchi, cum ar fi formarea de sunete şi cuvinte şi de a face gesturi şi expresii faciale. Pentru a face acest lucru, sistemul neuromuscular trebuie să fie sănătos şi intact, dar pacienţi cu handicap motor grav, cum ar fi cei cu sindromul „locked in” care sunt pe deplin conştienti, dar care nu pot avea o conversaţie de la cap la coadă, deoarece sistemul lor neuromuscular nu este intact.
Provocarea pentru oamenii de ştiinţă care încearcă să găsească modalităţi de a permite acestor pacienţi de a comunica este să patrundă în acele părţi ale creierului care îndeplinesc sarcinile mentale de comunicare, dar sunt refuzate mijloacele cu care să le exprime fizic, folosind sistemul motor sau al musculaturii voluntare .
Scannerul fMRI urmăreşte activitatea creierului, prin măsurarea schimbărilor fluxului de sânge (hemodinamica) si a cantităţii de oxigen din creier. Când o zona a creierului este mult mai activă, se foloseşte mai mult oxigen şi pentru a îndeplini această creştere a cererii, fluxul de sânge pentru această zonă creşte. Astfel, folosind fMRI, cercetatorii pot produce hărţi de activare, care arată ce părţi ale creierului sunt implicate în procesele de comunicare.
Neurologii, cum ar fi Adrian Owen şi echipa sa, au folosit deja fMRI pentru a evalua în conştiinţa oamenilor care s-au crezut a fi într-o stare vegetativă inconştientă şi, astfel, incapabili de gândire, şi le-a permis de a răspunde cu da sau nu la întrebări.
Acest ultim studiu analizat de Profesorul Sorger de la Harvard Medical School duce experimentul la o etapă ulterioară, după cum explica acesta presei:
„Activitatea doctorului Adrian Owen şi a echipei sale m-a facut să mă întreb dacă ar putea deveni chiar posibil să se utilizeze scannerul fMRI, sarcini mentale, desene şi modele adecvate experimentale pentru a decodifica gândurile, literă cu literă, şi acestea să permită o comunicare în lipsa exprimării fizice. „
În lucrarea lui, Sorger descrie modul în care a testat tehnica decodificării literelor. Participantii au fost rugaţi să aleagă litere de pe un ecran şi pentru fiecare literă, să efectueze o anumită activitate mentală pentru o perioadă de timp stabilită. Fiecare activitate a produs un alt model fMRI, care a fost apoi codificat la litera corespunzatoare.
Până la sfârşitul acestei „perioade de instruire”, participanţii au produs 27 de modele distincte ale creierului, unul pentru fiecare literă a alfabetului şi un caracter spaţiu.
Sorger spune:
„Prin exploatarea caracteristicilor spatio-temporale de răspunsuri hemodinamice evocate de îndeplinirea sarcinilor mentale, noua tehnică de codificare a alfabetului permite traducerea oricărui răspuns liber ales (literă cu literă) în semnale de încredere şi derivabile fMRI într-un singur proces.”
Prin utilizarea “scannerului pentru creier vorbitor”, cercetătorii au avut parte de mini-conversaţii cu participanţii, constând din două întrebări şi răspunsuri. Toţi participanţii testaţi au răspuns cu succes într-o singură sesiune de o oră.
„Pentru că dispozitivul de ortografie sugerat necesită doar puţin efort şi pregătire iniţială, acesta este imediat operaţional şi dispune de un potenţial ridicat pentru aplicaţii clinice, atât în termeni de diagnosticare cât şi de stabilire pe termen scurt de comunicare fără exprimare fizică cu pacienţi cu insuficienţă motorie severă”, scrie cercetatorul în concluziile lui.
Sorger a declarat că acum vrea să transfere tehnica fMRI, bazată pe o tehnologie mult mai portabil şi accesibilă, fNIRS (functional near-infrared spectroscopy), care masoara, de asemenea, fluxul de sange.
