Ερχεται ο «βηματοδότης» για τον εγκέφαλο

Πολύ σύντομα θα υπάρχει ένας νέος τρόπος αντιμετώπισης των ασθενειών που «κλέβουν» τις αναμνήσεις των ανθρώπων, όπως το Αλτσχάιμερ και η άνοια, καθώς οι επιστήμονες δημιούργησαν συσκευή η οποία υπόσχεται σημαντική βελτίωση της μνήμης και των εγκεφαλικών λειτουργιών. Η συσκευή αποτελείται από ηλεκτρόδια που εμφυτεύονται στον εγκέφαλο και μιμούνται τα φυσιολογικά πρότυπα της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Λειτουργεί σαν «βηματοδότης», υποβοηθώντας τον εγκέφαλο με ηλεκτρικούς παλμούς όταν παρουσιάζει δυσκολία στην αφομοίωση νέων πληροφοριών. Αντίθετα, όταν ο εγκέφαλος είναι σε καλή φόρμα, η συσκευή παραμένει ανενεργή, αφήνοντας ανεπηρέαστη την εγκεφαλική δραστηριότητα.

Σε πείραμα που πραγματοποίησαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας, ομάδα 20 εθελοντών με ηλεκτρόδια εγκατεστημένα στον εγκέφαλο συμμετείχαν σε απλές δοκιμασίες μνήμης. Οι ερευνητές εξέτασαν την απόκριση των νευρώνων του εγκεφάλου για να δουν ποιες περιοχές ενεργοποιήθηκαν, όσο οι εθελοντές χρησιμοποιούσαν τη μνήμη τους. Στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν τα ηλεκτρόδια για να διεγείρουν τις συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, κατά την επανάληψη του παιχνιδιού μνήμης από τους εθελοντές. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι η συσκευή ενίσχυσε τη βραχυπρόθεσμη μνήμη κατά 15% και τη μνήμη εργασίας κατά 25%. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι, στο μέλλον, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο για τη βελτίωση της μνήμης, της όρασης και της κίνησης.

Η ίδια τεχνολογία βρίσκει ήδη εφαρμογή στην περίπτωση των ατόμων με κινητικά προβλήματα. Η «εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση», όπως ονομάζεται, αποτελεί εναλλακτική θεραπεία για ασθενείς με φαρμακοανθεκτικές κινητικές διαταραχές και μπορεί να βοηθήσει ανθρώπους που πάσχουν από τη νόσο του Πάρκινσον στην αντιμετώπιση των συμπτωμάτων τρόμου και στη βελτίωση της ποιότητας ζωής τους. Παράλληλα, η ίδια θεραπεία μπορεί να εφαρμοστεί σε ασθενείς με επιληψία, για τον έλεγχο των κρίσεων.

Ομως, στον τομέα της βελτίωσης της μνήμης βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο. Πλήθος ερευνών έχουν πραγματοποιηθεί σχετικά με τα αποτελέσματα της εγκεφαλικής διέγερσης στη μνήμη, με αντικρουόμενα αποτελέσματα, καθώς μερικές έρευνες έδειξαν ότι έχει θετική επίδραση, ενώ άλλες όχι. Σύμφωνα, όμως, με τις πιο πρόσφατες από αυτές, το κλειδί βρίσκεται στην επιλεκτική διέγερση των περιοχών του εγκεφάλου που υπολειτουργούν και μόνο όταν συμβαίνει αυτό. Ενώ, σε περίπτωση συνεχόμενης υποστήριξης, παρουσιάζονται αντίθετα αποτελέσματα.

Η νέα τεχνολογία παρουσιάζει τόσο ευκαιρίες όσο και κινδύνους. Ο Μάιλ Καχάνα, καθηγητής Ψυχολογίας στο πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια, υποστηρίζει ότι αυτά τα εμφυτεύματα θα μπορούσαν, εκτός από την καλύτερη αφομοίωση νέων πληροφοριών, να υποστηρίξουν και την ανάκτηση της μνήμης. Αυτό, βεβαίως, απαιτεί την τοποθέτηση πολλαπλών ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο, για τον προσδιορισμό της υψηλής ή χαμηλής λειτουργίας του, η οποία απαιτεί εξαιρετικά λεπτή εγχείρηση, με σημαντικούς κινδύνους. Σύμφωνα με τον καθηγητή, «ιδανικά θα μπορούσαμε να αναζητήσουμε άλλους, λιγότερο επεμβατικούς τρόπους για να βοηθήσουμε τον εγκέφαλο να περάσει από κατάσταση χαμηλής απόδοσης σε κατάσταση υψηλής. Δεν γνωρίζω ποιοι θα μπορούσαν να είναι αυτοί οι τρόποι, αλλά πολύ σύντομα θα κληθούμε να δώσουμε απαντήσεις στα ηθικά ερωτήματα που θέτει η χρήση αυτής της τεχνολογίας».

Ο ρόλος της τεχνητής νοημοσύνης

Η διέγερση περιοχών του εγκεφάλου με ηλεκτρόδια για τη βελτίωση της απόδοσής του δεν είναι κάτι καινούργιο, αλλά η γνώση του πότε ο εγκέφαλος χρειάζεται υποστήριξη, καθώς και ποιες περιοχές πρέπει να ενισχυθούν, είναι κάτι ακόμα δύσκολο να αποφασιστεί. Σ’ αυτό το σημείο μπορεί να αξιοποιηθεί η τεχνητή νοημοσύνη. Η συλλογή δεδομένων σχετικά με την εγκεφαλική δραστηριότητα και τη σχέση της με τη μνήμη των ασθενών που συμμετέχουν σε κάποια θεραπεία εγκεφαλικής διέγερσης με ηλεκτρόδια, επιτρέπει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν εξατομικευμένα μοντέλα πρόβλεψης της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Αυτά τα μοντέλα προβλέπουν ποιες περιοχές του εγκεφάλου θα υπολειτουργήσουν και πότε κι έτσι καθορίζουν την τεχνητή διέγερση που δέχεται ο εγκέφαλος, ανάλογα με τις ανάγκες του.
Καθώς η κατανόηση του εγκεφάλου παραμένει σχετικά περιορισμένη, η συγκεκριμένη προσέγγιση μπορεί να συμβάλει στη δημιουργία συστημάτων με στόχο τη βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου, ακόμη κι αν η ακριβής κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η μνήμη δεν έχει ακόμα επιτευχθεί.

*Αναδημοσίευση από τον Φιλελεύθερο, αρ. φύλλου 69

**Κάθε ημέρα, οι συνεργάτες του μη κερδοσκοπικού οργανισμού επικοινωνίας επιστημονικών θεμάτων στο ευρύ κοινό SciCo παρουσιάζουν με απλά λόγια ένα θέμα που φέρνει την επιστήμη πιο κοντά μας.