Schweiziska neurovetenskapsmän har skapat ett nytt neurochip som bokstavligen kan läsa sinnen hos människor helt förlamade efter bilolyckor eller allvarliga sjukdomar, enligt en artikel publicerad i tidskriften PLOS Biology.
”Detta överraskande resultat motbeviser min egen teori om att helt förlamade personer med inlåst syndrom faktiskt inte kan kommunicera med omvärlden. Våra experiment visade att alla fyra frivilliga kunde svara på de personliga frågor vi ställde dem genom att bara använda tankens kraft. Om dessa resultat kan replikeras kan vi återställa tal till personer som lider av motorisk neuron dysfunktion, säger Niels Bierbaumer vid universitetet i Tübingen, Tyskland.
Inuti mig själv
Det så kallade "inlåsta syndromet" är slutpunkten för vissa neurodegenerativa sjukdomar såsom amyotrofisk lateral skleros (ALS) eller "Stephen Hawkings sjukdom", liksom resultatet av olika hjärnskador, förgiftning eller överdosering av läkemedel. Med sin utveckling verkar en person förlora kontakten med omvärlden och upphör att kontrollera musklerna, inklusive andningsorganen, på grund av skador på motoriska neuroner i hjärnan och ryggmärgen.
I allmänhet liknar symtomen på "inlåst person-syndrom" vad som händer med kroppen och hjärnan hos människor i koma och vegetativt tillstånd, varför många neurofysiologer, inklusive Birbaumer själv, trodde att förlamade människor i princip inte kan bedriva en mental aktivitet, ställa uppgifter och lösa dem.
I experiment med fyra frivilliga i de sena stadierna av ALS försökte Birbaumer och hans kollegor ta reda på om de kunde kommunicera med dem med så kallade neurochips och hjärndatorns gränssnitt - system som direkt läser hjärnsignaler och omvandlar dem till datorförståeligt språk.
Forskare använde två enheter - en magnetisk resonansavbildningsskanner, som övervakade arbetet i olika delar av cortex och djupa lager i hjärnan, och ett infrarött spektroskop. Denna relativt nya vetenskapliga anordning låter dig övervaka aktivitetsnivån för enskilda grupper av nervceller med hur mycket syre de förbrukar.
Kampanjvideo:
Ett ljus i slutet av en tunnel
Som forskarna förklarar är människokroppen som helhet transparent för termisk strålning vid våglängder på 700-900 nanometer, men hemoglobin, den viktigaste syrebäraren i vårt blod, absorberar den. Följaktligen, ju mer syre en cell förbrukar och tar emot den från erytrocyter, desto "mörkare" blir det för en given enhet.
För flera år sedan fann en annan grupp forskare, iakttagande av arbetet i hjärnan hos friska människor, att när man svarar på enkla frågor förändras hemoglobinkoncentrationen på ett förutsägbart sätt: om du svarar "ja", ökar dess andel i hjärnan, och om du svarar "nej", förblir det samma eller faller … Med stöd av denna idé skapade forskare ett program som översatte sådana signaler till "ja" och "nej" svar.
Att testa driften av detta generellt enkla system överträffade alla forskares förväntningar - fyra förlamade som deltog i experimentet med samtycke från sina förmyndare, i det stora hela, identifierade korrekt sina fruar och män, släktingar, svarade på frågor om deras personliga liv och en av männen till och med förbjöd sin dotter att gifta sig med sin pojkvän Mario.
Mest av allt var forskare förvånade över att deltagarna i experimenten i allmänhet var nöjda med det faktum att de fortsätter att existera, även om livet för några av dem måste stödjas med hjälp av konstgjorda ventilationssystem.
Bekräftelsen av att även människor i ett så "låst" tillstånd fortsätter att vilja leva och kommunicera med sitt eget slag, enligt Birbaumer, kommer att påskynda forskningen på detta område och leda till utvecklingen av fullfjädrade talsynteser och enheter som hjälper sådana patienter att röra sig själva.
