Θαύμα της επιστήμης: Ασθενής με σύνδρομο «εγκλεισμού στο σώμα» του, επικοινώνησε χάρη σε εμφύτευμα στον εγκέφαλό του

Επιστήμονες από τη Γερμανία και την Ελβετία, ανάμεσά τους και ο Έλληνας ερευνητής της διασποράς νευρομηχανικός Ιωάννης Βλάχος, παρουσίασαν μια νέα μέθοδο, η οποία επέτρεψε την επικοινωνία με έναν ασθενή που δεν μπορεί να μιλήσει ούτε να κινηθεί και βρίσκεται σε πλήρως παραλυτική κατάσταση εγκλεισμού (locked-in state) στο σώμα του.

Πρόκειται για έναν υπολογιστή που αποκωδικοποιεί τα σήματα του εγκεφάλου του «κλειδωμένου» ασθενούς και τα μετατρέπει σε γράμματα σε μια οθόνη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Νιλς Μπιρμπάουμερ του Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν και Γιόνας Τσίμερμαν του Κέντρου Βιο-και Νευροαπεικόνισης Wyss της Γενεύης, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Nature Communications, δήλωσαν ότι το επίτευγμα δείχνει πως είναι δυνατή η λεκτική επικοινωνία με ασθενείς σε σύνδρομο εγκλεισμού, χάρη στη χρήση της νέας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (brain-computer interface – BCI).

Οι συσκευές αυτού του είδους μπορούν να αποκαταστήσουν την επικοινωνία με ανθρώπους που έχουν χάσει την ικανότητά τους να κινούνται ή να μιλάνε. Μέχρι στιγμής η έρευνα σε αυτό το πεδίο έχει εστιαστεί σε μεγάλο βαθμό σε ασθενείς με αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), γνωστή και ως νόσο του κινητικού νευρώνα, μια νευροεκφυλιστική πάθηση που οδηγεί σε προοδευτική απώλεια του εθελούσιου μυϊκού ελέγχου.

Έως σήμερα έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές που επιτρέπουν σε αυτούς τους ασθενείς να χρησιμοποιούν τα μάτια τους ή τους μυς του προσώπου τους για να επικοινωνούν. Όμως από τη στιγμή που χάνεται τελείως ο μυϊκός έλεγχος, οι ασθενείς χάνουν και την ικανότητα κάθε επικοινωνίας, μένοντας σε μια κατάσταση «εγκλεισμού» στο σώμα τους.

Αυτή τη φορά, μετά από έρευνα άνω των δύο ετών με τον συγκεκριμένο 34χρονο άνδρα, οι ερευνητές, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ακουστικής νευροανάδρασης (ένα είδος BCI), που εμφυτεύθηκε χειρουργικά στον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου του πλήρως «κλειδωμένου» πάσχοντος με ALS, ο οποίος δεν είχε κανέναν μυϊκό έλεγχο πάνω στο σώμα του, κατάφεραν να σχηματίσουν λέξεις και φράσεις που επέτρεψαν την επικοινωνία μαζί του με μέσο ρυθμό περίπου έναν χαρακτήρα το λεπτό.

Στον ασθενή παρασχέθηκε ακουστική ανάδραση της νευρωνικής δραστηριότητάς του και καθοδηγήθηκε να συνταιριάζει τη συχνότητα ενός ήχου με τη δραστηριοποίηση εγκεφαλικών νευρώνων, με τρόπο που μπορούσε να ερμηνευθεί ως «ναι» ή «όχι». Ο ασθενής ήταν σε θέση επίσης να τροποποιεί την πυροδότηση των νευρώνων του, με βάση την ακουστική ανάδραση, έτσι ώστε να επιλέγει γράμματα για να σχηματίσει λέξεις και φράσεις, προκειμένου να επικοινωνήσει.

Οι ερευνητές ανέφεραν ότι η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και στο σπίτι ενός ασθενούς.

Επεσήμαναν πάντως ότι προτού γίνει ευρεία κλινική χρήση της νέας μεθόδου, θα πρέπει να μεσολαβήσουν περαιτέρω έρευνες σε περισσότερους ασθενείς για να επιβεβαιώσουν την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητά της. Παγκοσμίως ο αριθμός των ανθρώπων με ALS αυξάνει συνεχώς και αναμένεται να ξεπεράσει τους 300.000 έως το 2040, με πολλούς από αυτούς να έχουν φθάσει σε στάδιο όπου δεν μπορούν καν να μιλήσουν.

Ο νευρομηχανικός Ιωάννης Βλάχος είναι ερευνητής του Κέντρου Wyss, απόφοιτος της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ, με διδακτορικό (2011) στην Υπολογιστική Νευροεπιστήμη από το γερμανικό Πανεπιστήμιο του Φράιμπουργκ.