06 Ιαν 2017

Καταγραφή της συνειδητότητας των ασθενών σε φυτική κατάσταση

Οι ασθενείς με σοβαρές εγκεφαλικές βλάβες που τους έχουν αναγκάσει να ζουν σε αυτό που η επιστημονική κοινότητα ονομάζει «φυτική κατάσταση»1 (Vegetable state2 ) αποτελούν μία από τις πιο δύσκολες κατηγορίες ασθενών από πολλές απόψεις. Όταν κάποιος ζει σε φυτική κατάσταση σημαίνει ότι το Κεντρικό Νευρικό Σύστημά του (επί της ουσίας ο εγκέφαλος) έχει υποστεί τόσο σοβαρή βλάβη από τραύμα, μόλυνση, δηλητηρίαση, εγκεφαλικό ή άλλη αιτία ώστε το άτομο πλέον δεν είναι σε θέση ούτε να κινηθεί, αλλά ούτε και να επικοινωνήσει με τον εξωτερικό του κόσμο. Ο ασθενής δεν μπορεί να αυτοσυντηρηθεί, αλλά ούτε και να εκφράσει τις σκέψεις του με τον οποιοδήποτε τρόπο. Αυτή η κατάσταση επιβαρύνει φυσικά τον οργανισμό από σωματικής απόψεως και αποτελεί και ψυχολογικό βάρος για τον ασθενή και τον περίγυρό του που έχει αναλάβει την φροντίδα του. Οι φροντιστές δεν είναι σε θέση να γνωρίζουν εάν ο ασθενής έχει ακόμη αίσθηση των όσων γίνονται γύρω του ή εάν απλά επιβιώνει δίχως να έχει την παραμικρή αντίληψη, γεγονός που όπως είναι λογικό τους δημιουργεί ιδιαίτερο άγχος.

Όπως είναι φυσικό, η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα έχει δείξει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις περιπτώσεις αυτές, προσπαθώντας να αναπτύξουν τεχνικές ικανές να εντοπίσουν εάν ένας ασθενής σε φυτική κατάσταση μπορεί να αντιληφθεί τι γίνεται γύρω του ή όχι. Ακόμη και εάν οι ασθενείς αυτοί δεν μπορούν να κουνηθούν ή να μιλήσουν, μπορεί να είναι σε θέση να σκεφτούν και να αξιοποιήσουν τη φαντασία τους. Έτσι λοιπόν, εάν κληθούν να λάβουν μέρος σε μια κλινική εξέταση όπου καλούνται απλά να σκεφτούν κάτι ή να φανταστούν τον εαυτό τους να κάνουν κάτι, θα έπρεπε να είμαστε σε θέση να δούμε την αντίστοιχη εγκεφαλική δραστηριότητα που βλέπουμε και σε υγιή  άτομα που κάνουν τις ίδιες πράξεις.

Έως τώρα έχουν αξιοποιηθεί τόσο η μαγνητική τομογραφία, όσο και το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα προς αυτό το σκοπό. Το πρόβλημα που αντιμετωπίζουν πάντα οι επιστήμονες είναι οι τεχνικοί περιορισμοί της εποχής τους. Έτσι, παρόλο που η μαγνητική τομογραφία και το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα αξιοποιούνται εδώ και πολλές δεκαετίες, έως και πρόσφατα ήταν πολύ δύσκολο να εντοπίσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα ασθενών σε φυτική κατάσταση. Πλέον όμως, με την τεχνική βελτίωση των μηχανημάτων και την ανάπτυξη ακριβέστερων τεχνικών ανάλυσης, είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε ακόμη πιο ισχνή εγκεφαλική δραστηριότητα.

Συγκρίνοντας τα επίπεδα εγκεφαλικής δραστηριότητας μεταξύ ασθενών και υγιών ατόμων, βλέπουμε ότι τα εγκεφαλικά κέντρα που δραστηροποιούνται και στις δύο περιπτώσεις είναι τα ίδια3 . Για παράδειγμα, όταν καλούνται να φανταστούν ότι κάνουν αθλητικές δραστηριότητες, τόσο οι ασθενείς όσο και οι υγιείς συμμετέχοντες ενεργοποιούν το προμετωπιαίο λοβό τους, όπως ακριβώς αναμένεται. Στους ασθενείς όμως οι οποίοι είναι σε φυτική κατάσταση και ταυτόχρονα δεν έχουν επαφή με το περιβάλλον τους, δεν παρατηρείται εγκεφαλική ενεργοποίηση ανάλογη με αυτή των υγιών ατόμων. Έτσι λοιπόν, ανάλογα με την ευαισθησία της αξιοποιούμενης τεχνικής και τα επίπεδα εγκεφαλικής δραστηριότητας του ασθενή, είναι δυνατό να γίνει κατανοητό εάν αντιλαμβάνεται το περιβάλλον του ή όχι.

Αυτή η διαφοροποίηση έχει αξία όχι μόνο γιατί αποτελεί επιστημονικό επίτευγμα, αλλά πολύ περισσότερο γιατί μπορεί να δώσει μια πιο καθαρή απάντηση στο οικείο περιβάλλον του ασθενούς σχετικά με τα επίπεδα αντίληψής του, η οποία είναι χρήσιμη σε κάθε περίπτωση για την καλύτερη στήριξή του.

Εισαγωγική Εικόνα

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Medlook.net: Το κώμα και οι ασθενείς σε φυτική κατάσταση []
  2. MSD Manual: Vegetative State and Minimally Conscious State []
  3. Chennu S, Finoia P, Kamau E, Allanson J, Williams GB, et al. Spectral Signatures of Reorganised Brain Networks in Disorders of Consciousness. PLOS Computational Biology, 2014; 10 (10): e1003887 DOI: 10.1371/journal.pcbi.1003887 []
25 Απρ 2016

Επιστήμονες κατάφεραν να ταυτοποιήσουν άτομα από την εγκεφαλική τους δραστηριότητα

Τα δακτυλικά αποτυπώματα αξιοποιούνται πάνω από 100 χρόνια για την ταυτοποίηση των ατόμων. Αυτό που τα κάνει ξεχωριστά και τόσο χρήσιμα είναι το γεγονός πως είναι εντελώς διαφορετικά από άνθρωπο σε άνθρωπο. Έτσι, το κράτος και οι κρατικές δομές όπως π.χ. η αστυνομία μπορούν με σχετική ευκολία να καταγράψουν τα δακτυλικά αποτυπώματά μας και να τα αξιοποιήσουν για την ταυτοποίησή μας εάν χρειαστεί.

Ταυτόχρονα, συσκευές ανάγνωσης αποτυπωμάτων χρησιμοποιούνται όλο και πιο συχνά από εταιρίες και οργανισμούς, ώστε να επιτρέψουν την είσοδο συγκεκριμένων ατόμων στις δομές τους ή για την καταγραφή των ωραρίων εργασίας των εργαζομένων κατά την είσοδο και έξοδο τους από τον χώρο. Τα τελευταία χρόνια μάλιστα άρχισαν να κυκλοφορούν και προσωπικές συσκευές όπως π.χ. κινητά τηλέφωνα και tablets με ενσωματωμένη την τεχνική δυνατότητα αναγνώρισης των δακτυλικών αποτυπωμάτων, κάτι που καθιστά πιο εύκολη υπόθεση την εξασφάλιση ότι οι συσκευές αυτές θα ξεκλειδώνουν μονάχα από τον ιδιοκτήτη τους και από κανέναν άλλο.

Παρόλο που υπάρχουν πολλοί που αμφισβητούν το πόσο ασφαλής μέθοδος ταυτοποίησης είναι η καταγραφή των αποτυπωμάτων, σε γενικές γραμμές θεωρείται ασφαλής και αξιοποιείται σε συνδυασμό με άλλες τεχνικές ταυτοποίησης για την αυξημένη ασφάλεια, ειδικά σε πιο επικίνδυνους και ευαίσθητους χώρους. Είναι όμως τα δακτυλικά αποτυπώματα η μόνη ασφαλής μέθοδος ταυτοποίησης; Κάποιοι νευροεπιστήμονες απαντούν ξεκάθαρα σε αυτό το ερώτημα με ένα ξεκάθαρο «όχι». Υπάρχει μια ακόμη μέθοδος ταυτοποίησης που μπορούμε πλέον να αξιοποιήσουμε και αυτή δεν είναι άλλη από την ανάγνωση της εγκεφαλικής μας δραστηριότητας.

Αυτό που μας κάνει τόσο διαφορετικούς μεταξύ μας είναι ο τρόπος που σκεφτόμαστε και αντιδρούμε στην καθημερινότητά μας. Άλλωστε, εάν όλοι σκεφτόμασταν και αντιδρούσαμε το ίδιο στα ίδια δεδομένα, δεν θα διαφέραμε από τα ρομπότ τεχνητής νοημοσύνης. Αυτή η διαφορετικότητα αντικατοπτρίζεται στον εγκέφαλό μας. Οι εγκέφαλοί μας αντιδρούν διαφορετικά στα ίδια ερεθίσματα. Για παράδειγμα μια εικόνα ή μερικές λέξεις ενεργοποιούν τον εγκέφαλό μας με διαφορετικό τρόπο, ανάλογα με τα βιώματά μας αλλά και τις νευροφυσιολογικές μας διαφορές.

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Binghamton θέλησαν να ελέγξουν εάν αυτές οι αντιδράσεις είναι τόσο διαφορετικές μεταξύ τους, ώστε να μπορέσουμε να αντιστοιχίσουμε κάθε αντίδραση με το εκάστοτε άτομο από το οποίο καταγράφηκε1 . Για το σκοπό της έρευνας κατέγραψαν την εγκεφαλική δραστηριότητα 50 ατόμων μέσω συσκευής ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG / ΗΕΓ), ενώ οι συμμετέχοντες έβλεπαν διάφορες εικόνες (500 στον αριθμό) σε έναν υπολογιστή. Στη συνέχεια δημιούργησαν ένα πρόγραμμα το οποίο «διάβασε» τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα και τα αρχειοθέτησε. Το πρόγραμμα στη συνέχεια ήταν σε θέση να διαβάζει τις εγκεφαλικές αντιδράσεις ενός τυχαίου συμμετέχοντα και να αποφαίνεται σε ποιον ανήκει. Μάλιστα η ακρίβεια της συγκεκριμένης τεχνικής ήταν 100%!

Αν και ένα τέτοιο πρόγραμμα δεν φαίνεται να μπορεί να αξιοποιηθεί στην καθημερινότητά μας, όπως τα δακτυλικά αποτυπώματα, κυρίως λόγω τεχνικών δυσκολιών για την γρήγορη και αξιόπιστη καταγραφή και ανάλυση της εγκεφαλικής δραστηριότητας αλλά και για λόγους λειτουργικότητας, φαίνεται πως θα μπορούσε να φανεί αρκετά χρήσιμο για τις πιο εξεζητημένες περιπτώσεις όπου απαιτείται ακόμη πιο αυξημένη ασφάλεια και καλή ταυτοποίηση. Κάποια παραδείγματα που δίνει η επιστημονική ομάδα της συγκεκριμένης έρευνας είναι εγκαταστάσεις με πρόσβαση σε πυρηνικά όπλα και πυρηνικούς αντιδραστήρες. Αυτό που καθιστά τη συγκεκριμένη τεχνική πιο αξιόπιστη από άλλες όπως τα δακτυλικά αποτυπώματα και η καταγραφή της ίριδας του ματιού που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι το γεγονός ότι λόγω της περιπλοκότητας της εγκεφαλικής δραστηριότητας, είναι πρακτικά αδύνατο κάποιος να προσπεράσει αυτό το μέτρο ασφαλείας.

Βεβαίως από τη συγκεκριμένη έρευνα έως την ευρεία υιοθέτηση της συγκεκριμένης τεχνικής μας χωρίζουν τουλάχιστον κάποιες δεκαετίες σκληρής δουλειάς και επαλήθευσης από επιστήμονες και τεχνικούς, ώστε να επιβεβαιωθεί η αξιοπιστία της.

Εισαγωγική Φωτογραφία

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Ruiz-Blondet, M. V., Jin, Z., & Laszlo, S. (2016). CEREBRE: A Novel Method for Very High Accuracy Event-Related Potential Biometric Identification. IEEE Trans.Inform.Forensic Secur. IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 11(7), 1618-1629. doi:10.1109/tifs.2016.2543524 []
23 Οκτ 2013

Εκπαιδευτικό πρόγραμμα στη Νευροανάδραση και Εισαγωγή στη Συνθετική Ψυχοθεραπεία

Νευροανάδραση» και «Εισαγωγή στη Συνθετική  Ψυχοθεραπεία» ξεκινάει  στις 9  Νοέμβριου 2013  μέχρι και τον Μάιο 2014. Οι εγγραφές έχουν ξεκινήσει. Το πρόγραμμα  απευθύνεται σε  επαγγελματίες Ψυχικής Υγείας: Ψυχιάτρους, Ψυχολόγους, Κοινωνικούς Λειτουργούς, Νοσηλευτές και Εκπαιδευτικούς  Το πρόγραμμα μπορούν να το παρακολουθήσουν και φοιτητές των αντίστοιχων επαγγελματικών  κλάδων. Εισηγητής Σεμιναρίου: Καθηγητής Ι. Ν. Νέστορος Ο Καθηγητής Νέστορος είναι ένας από τους βασικούς διδάσκοντες της Eeginfo για την μέθοδο της Νευροανάδρασης  και διδάσκει σε όλες τις Ευρωπαϊκές χώρες. Με την ολοκλήρωση του προγράμματος θα δοθεί πιστοποίηση από την EEGInfo η οποία δίνει την δυνατότητα να αγοράσει κάποιος τα μηχανήματα και να αρχίσει να εργάζεται είτε ιδιωτικά είτε σε κάποια δομή ψυχικής υγείας. Το πρόγραμμα εκπαίδευσης στην Νευροανάδραση είναι αναγνωρισμένο από τους   παρακάτω φορείς για την κάθε ειδικότητα τόσο στην Αμερική όσο και στην Ευρώπη.

  • Psychologists: EEG Institute is approved by the American psychological Association to sponsor continuing education for  psychologists.  EEG Institute maintains responsibility for this program and its content. Qualifies for 32 h  ours of continuing education credit.
  •  MFTs & LCSWs: Coorse meets the qualifications for 32 yours of continuing education credit for MFTs and/or  LCSWs as required by the California Board of Behavioral Sciences; EEG Institute. Provider No, 3628.
  • Nurses: Provider approved by the California Board of Registered Nursing. Provider No 14536 for 27 contact yours.
Επιπλέον θα δοθεί Βεβαίωση  από τον Τεχνοβλαστό του Πανεπιστημίου Κρήτης «Σύγχρονα Αμφιαράεια» για την «Εισαγωγή στη Συνθετική Ψυχοθεραπεία».     Σε περίπτωση που κάποιος παρακολουθήσει το τετραετές πρόγραμμα της Συνθετικής Ψυχοθεραπείας του αναγνωρίζετε η παρούσα εκπαίδευση ως ένα εξάμηνο. Για περισσότερες πληροφορίες απευθυνθείτε: ]]>

23 Ιούλ 2012

Το Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα μπορεί να ανιχνεύσει αυτισμό σε παιδιά ηλικίας 2 ετών

Μελέτες έχουν δείξει ότι η πρώιμη παρέμβαση σε παιδιά με αυτισμό μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της συνολικής ποιότητας της ζωής, βοηθώντας τους να επιτύχουν τις υψηλότερες δυνατότητες επιπέδου λειτουργίας και προσαρμοστικότητας τους. Και τώρα, με 1 στα 88 παιδιά που διαγιγνώσκονται με την πάθηση, είναι σαφές ότι η έγκαιρη διάγνωση πρέπει να γίνεται. Δυστυχώς, η διάγνωση του αυτισμού μπορεί να είναι δύσκολη να επιτευχθεί, ειδικά για τα παιδιά για το υψηλότερο άκρο του φάσματος και παιδιά με Asperger. Αλλά μια νέα μελέτη φαίνεται να μπορεί να αλλάξει όλα αυτά.

Μια ερευνητική ομάδα του Νοσοκομείου Παίδων της Βοστώνης αναφέρει ότι το ΗΕΓ, ένα διαγνωστικό τεστ που καταγράφει την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου, μπορεί να είναι χρήσιμo για την παροχή διάγνωσης αυτισμού, ακόμη και από δύο ετών1 . Ενώ η περαιτέρω έρευνα για να επιβεβαιωθούν τα αποτελέσματα είναι απαραίτητη, τα νέα αυτά στοιχεία θα μπορούσαν να κάνουν τη διάγνωση ευκολότερη και νωρίτερα για τα άτομα με τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού.

Στη μελέτη, οι ερευνητές ανέλυσαν τα αποτελέσματα του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος σχεδόν από 1.000 παιδιά. Ήταν σε θέση να διακρίνουν σαφώς τα παιδιά με αυτισμό από τα παιδιά που δεν έχουν αυτισμό μετά την ανακάλυψη 33 ειδικών σχεδίων που φάνηκε να συνδέονται με τον αυτισμό. Τα σχέδια βρέθηκαν σταθερά μεταξύ των παιδιών με αυτισμό σε όλες τις ηλικιακές ομάδες – ηλικίας 2 έως 12 ετών. Το ποσοστό ακρίβειας αφού επαναλήφθηκε η ανάλυση 10 φορές, έφτασε το 90%.

Η ομάδα σχεδιάζει τώρα να επαναλάβει τη μελέτη τους με παιδιά που έχουν διαγνωστεί με σύνδρομο Asperger. Ενώ το Asperger θεωρείται ένα υποσύνολο του αυτισμού, τα άτομα με αυτό το συγκεκριμένο όρο τείνουν να έχουν υψηλότερο από το μέσο όρο νοημοσύνη και εμφανίζουν λιγότερες δυσκολίες στην ομιλία από ό, τι εκείνα τα παιδιά με τη διαταραχή του φάσματος του αυτισμού.

Ο Δρ Frank Duffy, ο ηγέτης της έρευνας, πιστεύει ότι η δοκιμή μπορεί να βοηθήσει να προσδιοριστεί αν το Asperger πρέπει να θεωρηθεί ως μια εντελώς διαφορετική κατάσταση, παρά ένα υποσύνολο του αυτισμού. Το ΗΕΓ μπορεί επίσης να βοηθήσει στον καθορισμό του αν ορισμένες θεραπείες είναι αποτελεσματικές στην αποκατάσταση του αυτισμού. Ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι ότι μπορεί να προσδιοριστεί αν τα αδέλφια των παιδιών που έχουν διαγνωστεί με αυτισμό, επίσης υποφέρουν από την πάθηση.

«Είναι μια μεγάλη αιτία του άγχους όταν τα μεγαλύτερα αδέλφια αναπτύσσουν αυτισμό,» δήλωσε ο Δρ Duffy. «Το ΗΕΓ μπορεί να προσφέρει έναν τρόπο για να ελεγχθεί η πάθηση σε μικρότερα αδέλφια εκ των προτέρων από αυτούς που έχουν τα συμπτώματα.»

Η Caroline Hattersley της Εθνικής Εταιρείας Αυτιστικών, δήλωσε: «Καλωσορίζουμε κάθε έρευνα που μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τον αυτισμό. Σε μια πρόσφατη έρευνα, το 50% των ατόμων με αυτισμό και οι οικογένειές τους ανέφεραν ότι ήταν δύσκολο να πάρουν μια διάγνωση και το 55% δήλωσε ότι η διαδικασία ήταν υπερβολικά χρονοβόρα. Αν και περαιτέρω δοκιμές του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος εξακολουθούν να απαιτούνται, κάθε εργαλείο που βοηθάει στον εντοπισμό του αυτισμού σε νεαρότερη ηλικία μπορεί ενδεχομένως να βελτιώσει την ποιότητα ενός ατόμου με αυτισμό, επιτρέποντας τη σωστή υποστήριξη να τεθεί σε ισχύ νωρίτερα. «

Εισαγωγική Φωτογραφία

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Frank H Duffy and Heidelise Als “A stable pattern of EEG spectral coherence distinguishes children with autism from neuro-typical controls – a large case control study” published online June 26, 2012 BMC Medicine 2012, 10:64 doi:10.1186/1741-7015-10-64 []
29 Σεπ 2011

Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή: Πρακτικές εφαρμογές (Μέρος 3/3)

Μέρος πρώτο: Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή: το μέλλον είναι ήδη εδώ Μέρος δεύτεροΜέθοδοι   [caption id="attachment_1781" align="alignleft" width="300"] Η καταγεγραμμένη εγκεφαλική δραστηριότητα μιας περιοχής μεταφράζεται σε κίνηση του κέρσορα στην οθόνη του τερματικού[/caption]

Είναι προφανές πως ακόμη βρισκόμαστε στο ξεκίνημα της έρευνας πάνω στην διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή και στην νευροπροσθετική. Δεδομένου πως η έρευνα στους τομείς αυτούς προχωράει με γοργούς ρυθμούς δεν θα πρέπει να εκπλαγούμε εάν αρχίσουμε να βλέπουμε τις πρακτικές εφαρμογές της στην καθημερινότητά μας. Και πράγματι, αυτή η τεχνολογία μπορεί να βρει πρόσφορο έδαφος σε πολλά και διαφορετικά πεδία, τόσο ιατρικά όσο και πιο πρακτικά1 . Πρώτο μέλημα των ερευνητών είναι η δημιουργία πρακτικών εφαρμογών που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ασθενείς με σοβαρά νευρολογικά και λοιπά φυσιολογικά προβλήματα, όπως για παράδειγμα τετραπληγία, ακρωτηριασμένα άκρα, τύφλωση ή σοβαρή απώλεια όρασης, σκλήρυνση κατά πλάκας ή locked-in syndrome. Σκοπός είναι οι ασθενείς αυτοί να μπορέσουν να ανακτήσουν έστω κάποιο μέρος της χαμένης λειτουργικότητάς τους, μέσω εφαρμογών που θα τους επιτρέπουν να επικοινωνούν με το περιβάλλον τους ή -όπως στην περίπτωση των “βιονικών ματιών” και τεχνητών άκρων- που θα αντικαθιστούν έως ένα βαθμό το όργανο που έχει υποστεί τη βλάβη. Φανταστείτε ανθρώπους που έχουν υποστεί μία από τις πιο σοβαρές μορφές εγκεφαλικού, αυτή στο εγκεφαλικό στέλεχος, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να κουνήσουν κανέναν μυ του σώματός τους πέραν των ματιών τους. Αυτοί οι ασθενείς πλέον ίσως μπορούν να βρουν μια μικρή δίοδο επικοινωνίας με το περιβάλλον τους. Ή σκεφτείτε τυφλούς συμπολίτες μας οι οποίοι ίσως στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον θα μπορούν να έχουν κάποια στοιχειώδη όραση και να κινούνται πιο εύκολα στο χώρο.

[caption id="attachment_1782" align="alignleft" width="300"] Η καταγεγραμμένη δραστηριότητα μιας εγκεφαλικής περιοχής μεταφράζεται σε αυξομείωση μιας μπάρας. Όταν ο χρήστης μένει συγκεντρωμένος η μπάρα αυξάνεται, ενώ όταν χάσει την συγκέντρωσή του η μπάρα μειώνεται. Σκοπός είναι η μπάρα να γεμίσει 100% ώστε ο χρήστης να πάρει μια ανταμοιβή. Παρόμοια παραδείγματα χρησιμοποιούνται πιλοτικά για την αντιμετώπιση της Διαταραχής Ελλειμματικής Προσοχής – Υπερκινητικότητας (ΑDHD).[/caption]

Ακόμη όμως και σε περιπτώσεις λιγότερο σοβαρές, η δυνατότητα της γρήγορης ανατροφοδότησης που προσφέρουν οι τεχνικές διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή, μπορεί να φανεί χρήσιμη στην εκπαίδευση ατόμων με γνωστικές διαταραχές. Για παράδειγμα, ένα παιδί με ελλειμματική προσοχή μπορεί να βοηθηθεί μέσω της εκπαίδευσής του με ένα σύστημα διεπαφής όπου ο χρήστης χρειάζεται να μένει συγκεντρωμένος προκειμένου να κερδίσει μια ανταμοιβή. Το σύστημα μετράει την εγκεφαλική δραστηριότητα σε συγκεκριμένες περιοχές, δίνοντας την κατάλληλη οπτική ανατροφοδότηση στον χρήστη. Με τον καιρό η διαδικασία της συγκέντρωσης αυτοματοποιείται και σταδιακά η ελλειμματική προσοχή μειώνεται2 . Δεδομένου πως η ανατροφοδότηση μπορεί να γίνει δυνατή για το σύνολο των εγκεφαλικών περιοχών, ανάλογη εκπαίδευση μπορούν να λάβουν και άτομα με άλλα προβλήματα, όπως για παράδειγμα απώλεια ελέγχου των συναισθημάτων.

Φυσικά ο εμπορικός κόσμος δεν θα μπορούσε να μείνει άπραγος μπροστά σε αυτή τη μεγάλη τεχνολογική πρόοδο. Ήδη έχουν κυκλοφορήσει πειραματικά φορητές συσκευές που αξιοποιούν συστήματα διεπαφής με χρήση ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος. Ορισμένες συσκευές στοχεύουν να φανούν χρήσιμες σε ασθενείς, ενώ άλλες να διασκεδάσουν το ευρύ κοινό. Για παράδειγμα η συσκευή  IntendiX επιτρέπει σε ασθενείς να πληκτρολογούν σε ένα εικονικό πληκτρολόγιο με ταχύτητα 10 χαρακτήρων το λεπτό, ενώ το Audeo της εταιρείας Ambient μεταφράζει την πυροδότηση των νευρώνων στις περιοχές που σχετίζονται με τη γλώσσα, παράγοντας υποτυπώδη τεχνητή ομιλία. Και οι δύο αυτές συσκευές προβλέπεται να αναβαθμιστούν και άλλο στο μέλλον και να κάνουν τα πρώτα τους μεγάλα βήματα στην αγορά.

Από την άλλη πλευρά έχουμε και τα συστήματα που στοχεύουν στον μέσο καταναλωτή. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το παιχνίδι Mindball, όπου οι παίκτες είναι συνδεδεμένοι με ένα ηλεκτροεγκεφαλογράφο και προσπαθούν να μετακινήσουν ένα μπαλάκι στην εστία του αντιπάλου. Ο παίκτης με τη λιγότερη εγκεφαλική ενεργοποίηση -δηλαδή που είναι πιο ήρεμος- κερδίζει. Άλλες φορητές εμπορικές συσκευές διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή είναι το χειριστήριο παιχνιδιών Neural Impulse Actuator, το EPOC-Emotiy, το MindSet-NeuralSky αλλά και το ισπανικό Enobio-StarLab. Όλες αυτές οι συσκευές βασίζονται σε συστήματα ηλεκτροεγκεφαλογράφου, τα οποία είναι και αυτά με το χαμηλότερο κόστος.

Παρόλο που προς το παρόν οι όποιες εμπορικές εφαρμογές προορίζονται κυρίως για εσωτερική κατανάλωση από την επιστημονική κοινότητα, υπάρχουν σίγουρα βλέψεις για εμπορική εκμετάλλευση της τεχνολογίας από τις εταιρίες παραγωγής βιντεοπαιχνιδιών. Φυσικά όμως ο μεγαλύτερος ενδιαφερόμενος για την εμπορική αξιοποίηση της διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή είναι οι εταιρείες βιοπροσθετικών οι οποίες σίγουρα θα αδράξουν την ευκαιρία για μαζική παραγωγή κάποιου πετυχημένου μοντέλου τεχνητού μέλους το οποίο θα καταφέρει να προσφέρει μια πιο ολοκληρωμένη εμπειρία στον χρήστη του.

Το σίγουρο είναι πως αυτή η νέα τεχνολογία ήρθε για να μείνει και θα απασχολήσει έντονα τόσο την ακαδημαϊκή και επιστημονική κοινότητα όσο και την υπόλοιπη κοινωνία. Δημιουργεί την προοπτική για ένα καλύτερο επίπεδο ζωής για τους συνανθρώπους μας που το έχουν ανάγκη και ως ένα βαθμό θα λέγαμε πως λειτουργεί και ως σύμβολο του νέου αιώνα όπου ο άνθρωπος και οι μηχανές έχουν αρχίσει να έρχονται τόσο κοντά όσο ποτέ άλλοτε.

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Κεφ. 22-25 (2007). “Toward Brain-Computer Interfacing”. Dornhege, Millán, Hinterberger, McFarland & Müller (Εds.): The MIT Press, London, England. []
  2. Wang et al. (2007). “Brain-computer interfaces based on attention and complex mental tasks”. In Proceedings of the 1st international conference on Digital human modeling (ICDHM’07), Vincent G. Duffy (Ed.). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 467-473. []
28 Σεπ 2011

Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή: Μέθοδοι (Μέρος 2/3)

Μέρος πρώτο: Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή: το μέλλον είναι ήδη εδώ

Μέρος τρίτο: Πρακτικές εφαρμογές

Αν και οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα που αναφέρθηκαν στο προηγούμενο post ήταν ουσιαστικά εμφύτευση ηλεκτροδίων στον εγκεφαλικό φλοιό των πειραματόζωων και του ασθενούς, οι μέθοδοι που έχουν χρησιμοποιηθεί έως και σήμερα για την δημιουργία συστημάτων διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή είναι πολλές περισσότερες. Γενικά, μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες κατηγορίες, τις επεμβατικές και τις μη-επεμβατικές. Η πρώτη κατηγορία αναφέρεται σε αυτές τις μεθόδους στις οποίες απαιτείται ο χρήστης να υποβληθεί σε κάποιου είδους επέμβαση, συνήθως χειρουργικού τύπου, ώστε να τοποθετηθούν συσκευές ανάγνωσης της εγκεφαλικής δραστηριότητας.

Μία από τις πιο γνωστές επεμβατικές μέθοδοι είναι η ενσωμάτωση ηλεκτροδίων στην φαιά ουσία του εγκεφάλου του ασθενούς. Καθώς στην φαιά ουσία βρίσκονται τα σώματα των νευρώνων η ποιότητα του τελικού καταγεγραμμένου εγκεφαλικού σήματος είναι εξαιρετική. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι εξαιρετικά χρήσιμη σε υλοποιήσεις διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή που δεν απαιτείται απλά ανάγνωση του εγκεφαλικού σήματος αλλά ενεργοποίηση πολύ συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου. Για παράδειγμα το 2002 εμφυτεύτηκαν ηλεκτρόδια στον ινιακό λοβό (η εγκεφαλική περιοχή που είναι υπεύθυνη για την όραση) τυφλού ασθενούς με σκοπό να τον βοηθήσουν να βλέπει κάποιες σκιές. Ο σχεδιασμός της συσκευής βασιζόταν στην χρήση ειδικής κάμερας ενσωματωμένης στα γυαλιά του ασθενούς η οποία ήταν συνδεδεμένη με τα ηλεκτρόδια στον ινιακό λοβό. Ανάλογα με την ποσότητα φωτός που δεχόταν η κάμερα έστελνε το κατάλληλο σήμα ώστε να ενεργοποιηθούν πολύ συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού, ώστε ο ασθενής να έχει την αίσθηση φωτοψιών στο οπτικό του πεδίο, ξεχωρίζοντας έτσι τις φωτεινές από τις σκοτεινές περιοχές. Η υλοποίηση μιας τέτοιου είδους διεπαφής όπου απαιτείται σχετικά μεγάλη λεπτομέρεια στην επιλογή των νευρώνων προς ερεθισμό θα ήταν πολύ πιο δύσκολη με τη χρήση μη-επεμβατικών μεθόδων.

[caption id="attachment_1768" align="alignleft" width="300"] Τα γυλιά συλλαμβάνουν το φως και το μεταφράζουν σε ηλεκτρικές εκκενώσεις στον ινιακό λοβό του ασθενούς. Αποτέλεσμα της ενεργοποίησης αυτής είναι η αίσθηση φωτοψιών.[/caption]

Φυσικά, μία χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο δεν είναι κάτι που μπορεί να γίνεται στον καθένα και για τον οποιοδήποτε λόγο, καθώς υπάρχουν ορατοί κίνδυνοι και παρενέργειες λόγω της επέμβασης. Μερικές φορές μάλιστα η φυσιολογική αντίδραση του οργανισμού για να επουλώσει τις πληγές που προκλήθηκαν από την χειρουργική επέμβαση μπορεί να μειώσει την ποιότητα του εγκεφαλικού σήματος, μηδενίζοντας τα όποια οφέλη μπορεί να προσφέρει η συγκεκριμένη μέθοδος. Για να αποφευχθούν αυτά τα προβλήματα τα τελευταία χρόνια έχουν αρχίσει να αναπτύσσονται κάποιες λιγότερο επεμβατικές μέθοδοι, όπως η χρήση ηλεκτροφλοιγραφήματος , το οποίο βασίζεται στην ίδια λογική με την εμφύτευση ηλεκτροδίων, αλλά σε αυτή την περίπτωση τα ηλεκτρόδια εμφυτεύονται στην περίμετρο του εγκεφάλου και όχι πάνω στην φαιά ουσία. Για την ακρίβεια, η πιο συνηθισμένη τακτική χρήσης ηλεκτροφλοιογραφήματος είναι η εμφύτευσή μιας πλάκας από ηλεκτρόδια κάτω από τη σκληρή μήνιγγα , στην περικρανιακή περιοχή. Τα προτερήματα χρήσης ηλεκτροφλοιογραφήματος είναι ότι έτσι επιτυγχάνεται σχετικά καλή ποιότητα σήματος από συγκεκριμένες εγκεφαλικές περιοχές αποφεύγοντας τις παρενέργειες και τους κινδύνους που εγκυμονεί η εμφύτευση ηλεκτροδίων απευθείας στην φαιά ουσία.

Στην δεύτερη μεγάλη κατηγορία μεθόδων υλοποίησης διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή ανήκουν όλες αυτές που για να πραγματοποιηθούν δεν απαιτείται οποιαδήποτε μορφή επέμβασης στον εγκέφαλο ή το κρανίο του υποψήφιου χρήστη. Η πιο συνηθισμένη τεχνολογία που χρησιμοποιείται είναι το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Ο χρήστης καλείται να φορέσει ένα ελαστικό καπέλο το οποίο περιέχει μια σειρά από ηλεκτρόδια, κάθε ένα από τα οποία “διαβάζει” τη δραστηριότητα από μία διαφορετική περιοχή του εγκεφάλου. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι κυρίως η ευκολία εφαρμογής της αλλά και η σχετικά γρήγορη ταχύτητα καταγραφής του εγκεφαλικού σήματος, κάτι που επιτρέπει για πιο διαδραστικές εφαρμογές της διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή. Το κύριο μειονέκτημα όμως είναι το γεγονός ότι το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα μπορεί να “διαβάσει” μόνο περιφλοιϊκές περιοχές, καθιστώντας αδύνατη την καταγραφή δραστηριότητας εγκεφαλικών περιοχών που βρίσκονται στον λεγόμενο βαθύ εγκέφαλο. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι η δυσκολία εντοπισμού του σήματος μιας πολύ μικρής εγκεφαλικής περιοχής, καθώς τα ηλεκτρόδια του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος είναι μόλις μερικές δεκάδες με αποτέλεσμα το κάθε ένα από αυτά να καταγράφει ταυτόχρονα μερικές χιλιάδες νευρώνων.

Μια δεύτερη μέθοδος που χρησιμοποιείται ευρέως είναι η λειτουργική μαγνητική τομογραφία. Σε αυτή την περίπτωση ο χρήστης τοποθετείται στον μαγνητικό τομογράφο που βρίσκεται σε ειδικό θάλαμο και συνήθως καλείται να ελέγξει το περιεχόμενο που βλέπει στην οθόνη που βρίσκεται μπροστά του (π.χ. να κινήσει έναν κέρσορα, να αυξομειώσει κάποιες μπάρες αυξομειώνοντας την εγκεφαλική του δραστηριότητα σε συγκεκριμένες εγκεφαλικές περιοχές κ.α.). Το πλεονέκτημα της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας είναι η πολύ υψηλή οπτική ανάλυση που επιτρέπει στον ερευνητή να εξάγει δεδομένα για πολύ μικρές περιοχές του εγκεφάλου, είτε αυτές βρίσκονται στον εγκεφαλικό φλοιό είτε πιο βαθιά στον εγκέφαλο. Λόγω αυτού του ατού, η διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή με τη χρήση αυτής της μεθόδου θεωρείται ιδανικό εργαλείο για την αντιμετώπιση ψυχοφυσιολογικών διαταραχών που σχετίζονται με συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου που δεν είναι εύκολα προσβάσιμες διαφορετικά1 . Από την άλλη πλευρά η μαγνητική τομογραφία δεν μπορεί να λάβει χώρα οπουδήποτε. Ο τεράστιος μαγνητικός τομογράφος φυσικά δεν μπορεί να μετακινηθεί, κάτι που καθιστά το fMRI πολύ κακή επιλογή για την υλοποίηση συστημάτων διεπαφής για να επιλύσουν καθημερινά προβλήματα των υποψήφιων χρηστών (π.χ. χρήση βιονικού χεριού ή χρήση ενός υπολογιστή με την σκέψη). Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που η μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιείται περισσότερο στην έρευνα, ενώ άλλες μέθοδοι κυρίως για την υλοποίηση πρακτικών εφαρμογών.

Φυσικά υπάρχουν και άλλες μέθοδοι που έχουν χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές διεπαφής όπως π.χ. το μαγνητοεγκεφαλογράφημα αλλά ο κύριος όγκος των ερευνών γίνεται με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, λειτουργική μαγνητική τομογραφία και επεμβατικές μεθόδους εμφύτευσης ηλεκτροδίων.

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Sitaram et al. (2007). “FMRI brain-computer interface: a tool for neuroscientific research and treatment”. Computational Intelligence and  Neuroscience. 25487 []
26 Σεπ 2011

Διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή: το μέλλον είναι ήδη εδώ (Μέρος 1/3)

Μέρος Πρώτο: Τα πρώτα βήματα

Μέρος δεύτερο: Μέθοδοι

Μέρος τρίτο: Πρακτικές Εφαρμογές

Ο αιώνας που μας πέρασε σίγουρα μπορεί να χαρακτηριστεί ως ο αιώνας της τεχνολογίας και της επιστήμης. Μέσα σε λιγότερο από 100 χρόνια η ανθρωπότητα κατάφερε να επιτύχει απίστευτα ταχείς ρυθμούς ανάπτυξης της τεχνογνωσίας και των γνώσεών μας για τη βιολογία, τη φύση, ή ακόμη και το ίδιο το σύμπαν. Εάν σκεφτεί κανείς την ζωή μας και τις δυνατότητές μας πριν από μόλις 10-15 χρόνια θα διαπιστώσει εύκολα ότι πλέον το διάστημα που καλύπτεται από μερικές δεκαετίες επιστημονικής προόδου μπορεί εύκολα να συγκριθεί και ίσως να ξεπεράσει το αντίστοιχο διάστημα που καλύφθηκε από αιώνες αγώνων πολυάριθμων επιστημόνων στο παρελθόν. Αυτό που σήμερα γράφεται σε μια νουβέλα επιστημονικής φαντασίας ίσως σε μία δεκαετία ή εικοσαετία θα είναι απλά μέρος της καθημερινότητάς μας. Είμαι σίγουρος για παράδειγμα πως οι σεναριογράφοι της τριλογίας RoboCop δεν μπορούσαν να φανταστούν πως η ιδέα τους για έναν άνθρωπο που χρησιμοποιεί τεχνητά μέλη υψηλής ακρίβειας ή που “σκέφτεται” με τη βοήθεια ενός υπολογιστή είκοσι χρόνια αργότερα θα μπορούσε να είναι τόσο κοντά ώστε να γίνει πραγματικότητα, χάρη στην τεχνολογία διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (Brain-Computer Interface).

Η διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή αναφέρεται σε μια σειρά από τεχνολογίες που ως απώτερο σκοπό έχουν την επίτευξη αλληλεπίδρασης και επικοινωνίας (αμφίδρομης ή μονόδρομης) μεταξύ του ανθρώπινου νευρικού συστήματος (κεντρικού ή/και περιφερικού) και ενός υπολογιστή. Τέτοιου είδους τεχνολογίες μπορούν να επιτρέψουν για παράδειγμα τη χρήση ενός υπολογιστή ή ενός τεχνητού ανθρώπινου μέλους απλά και μόνο με τη σκέψη ή μπορούν να βοηθήσουν άτομα με σοβαρά προβλήματα όρασης (π.χ. Τύφλωση) να αντιλαμβάνονται κάποια βασικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντός τους. Το βασικό σκεπτικό πίσω από αυτές τις τεχνολογίες είναι η δημιουργία ενός κατάλληλου τεχνολογικού και προγραμματιστικού περιβάλλοντος που είναι σε θέση 1)να “διαβάσει” την πυροδότητση των νευρώνων, 2)να “ερμηνεύσει” αυτή την πυροδότηση και 3)να εκτελέσει την αντίστοιχη λειτουργία που συνδέεται με την ερμηνεία της πυροδότησής τους. Το κλειδί βεβαίως πίσω από τα εγχειρήματα αυτά είναι η ίδια η φύση των νευρώνων. Αυτές οι περίτεχνες βιοχημικές μονάδες επεξεργασίας δεδομένων, επικοινωνούν μεταξύ τους δημιουργώντας ηλεκτροχημικές εκκενώσεις μικρού βεληνεκούς. Χάρη στη χρήση μιας πλειάδας τεχνολογιών είμαστε σε θέση να καταγράφουμε αυτή τη δραστηριότητα των νευρώνων τόσο σε ατομικό όσο και σε συλλογικό επίπεδο και να την “μεταφράσουμε” με επιτυχία.

Τα πρώτα -πρωτόγονα θα λέγαμε- βήματα για την καταγραφή της εγκεφαλικής δραστηριότητας έγιναν ήδη στις αρχές του περασμένου αιώνα με πρωτεργάτη τον εφευρέτη του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, Hans Berger. Η πρώτη επιτυχής καταγραφή ανθρώπινου ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος έγινε το 1924. Θα περάσουν όμως αρκετά χρόνια όμως έως ότου αναπτυχθεί αρκετά η συγκεκριμένη τεχνική και ακόμη περισσότερα έως ότου κάποιος να συλλάβει την ιδέα δημιουργίας κάποιου συστήματος επικοινωνίας που να αξιοποιεί την καταγεγραμμένη εγκεφαλική δραστηριότητα. Ίσως η πρώτη φορά που ακούστηκε η ιδέα ενός διαδραστικού συστήματος επικοινωνίας μεταξύ του ανθρώπινου εγκεφάλου και των υπολογιστών ήταν με το πρόγραμμα της ARPA στις ΗΠΑ. Αμέσως μετά την ανάπτυξη των πρώτων υπολογιστών στις αρχές της δεκαετίας του 1970, η ARPA είχε θέσει ως όραμα την δημιουργία ενός διαδραστικού συστήματος επικοινωνίας μεταξύ εγκεφάλου και υπολογιστή που θα ήταν σε θέση να ενισχύσει τις γνωστικές και κινητικές ικανότητες του ανθρώπου.

Το πλήρωμα του χρόνου όμως θα έρθει τρεις δεκαετίες αργότερα, όταν πλέον η σύγχρονη τεχνολογία θα καθιστούσε δυνατή την πολυπόθητη αλληλεπίδραση εγκεφάλου και υπολογιστή. Σε μία από τις πρώτες έρευνες στον τομέα αυτό, το 1999 ο Δρ. Chapin κατάφερε να εκπαιδεύσει ποντίκια να κινούν ένα στοιχειώδες τεχνητό “χέρι” προκειμένου να λάβουν νερό1 . Λίγα χρόνια αργότερα ο Δρ. Nicolelis, ένας από τους πιο γνωστούς ερευνητές στον χώρο, εκπαίδευσε μία μαϊμού να χρησιμοποιεί με επιτυχία ένα τεχνητό χέρι σχεδόν σαν να ήταν δικό της2 . Φυσικά το επόμενο βήμα ήταν να δοκιμαστούν αυτές οι μέθοδοι και σε ανθρώπους. Και πράγματι, το 2006 μια επιστημονική ομάδα από την Αμερική υπό την καθοδήγηση του Δρ. Hochberg3 εμφύτευσε μια σειρά από ηλεκτρόδια στον εγκεφαλικό φλοιό του Matt Nagle -ενός τετραπληγικού ασθενούς- και τον εκπαίδευσε έτσι ώστε να μπορεί να ελέγχει έναν κέρσορα πάνω σε μια οθόνη. Αν και χρειάστηκε αρκετή εκπαίδευση του ασθενούς και αναπροσαρμογή του αλγόριθμου ώστε η αποκωδικοποίηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας να είναι επιτυχής, τελικά η προσπάθεια απέφερε καρπούς καθώς στο τέλος το σύστημα είχε πολύ υψηλά ποσοστά επιτυχίας, σε σημείο που μετά το τέλος του πειράματος ο κ. Nagle δήλωνε ενθουσιασμένος:

“Δεν μπορώ να το περιγράψω. Πολύ απλά… χρησιμοποιώ το μυαλό μου. Λέω ‘κέρσορα πήγαινε πάνω δεξιά’ και αυτός πηγαίνει! Αυτό το σύστημα θα μου ξαναδώσει κάποιο βαθμό ανεξαρτησίας.”4

Μάλιστα αυτή η προσπάθεια είχε τέτοια επιτυχία που αργότερα ο ίδιος ασθενής εκπαιδεύτηκε ώστε να μπορεί να ανοιγοκλείνει ένα τεχνητό χέρι μόνο με τη σκέψη του.

H δραστηριότητα των κινητικών νευρώνων του ακρωτηριασμένου χεριού καταγράφεται και μεταφράζεται σε ενεργοποίηση του τεχνητού μέλους.

Φωτογραφίες

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. Chapin et al. (1999). “Real-time control of a robot arm using simultaneously recorded neurons in the motor cortex”. Nature Neuroscience 2, 664 – 670 []
  2. Nicolelis et al. (2000). “Real-time prediction of hand trajectory by ensembles of cortical neurons in primates”. Nature 408 (6810): 361 []
  3. Hochberg et al. (2006). “Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia”. Nature 442, 164-171 []
  4. PBS (15 Ιουλίου 2005). “Religion and Ethics”. Αφιέρωμα στο Brain Gain. Επεισόδιο 846 []
14 Μαΐ 2009

Η ιστορία, το παρόν και το μέλλον του υπνωτισμού

Ένα από τα σήματα κατατεθέντα του κλάδου της ψυχολογίας είναι η πρακτική του υπνωτισμού τον οποίο μάλιστα λέγεται πως πρωτοχρησιμοποίησε ο πατέρας της ψυχανάλυσης, S. Freud. Οι περισσότεροι έχουμε δει κάποια ταινία που να δείχνει κάποιον υπνωτισμό ή ακόμη έχουμε παρακολουθήσει ζωντανά (ή μέσω της τηλεόρασης) κάποιον «μάγο» να υπνωτίζει άτομα από το κοινό του, συχνά με την χρήση ενός ρολογιού τσέπης ή απλά κοιτώντας τα στα μάτια, κάνοντάς τα πειθήνια όργανά του. Σίγουρα η ικανότητα κάποιου να ελέγχει τη σκέψη σχεδόν οποιουδήποτε θελήσει ακούγεται δελεαστική και εξάπτει τη φαντασία μας. Αλλά πόσο κοντά είναι αυτές οι εικόνες στην πραγματική πρακτική της ύπνωσης; Τι είναι η ύπνωση; Μπορούν όλοι να υπνωτιστούν;

Ο ορισμός του υπνωτισμού

Καταρχήν είναι χρήσιμο να δώσουμε έναν ορισμό της ύπνωσης, αλλά και να κάνουμε μια μικρή ιστορική αναδρομή από την γέννησή της έως σήμερα. Σύμφωνα με το Wiktionary η ύπνωση ορίζεται ως «μια τεχνητή κατάσταση όπου το υποσυνείδητο έρχεται στην επιφάνεια, κατά τη διάρκεια της οποίας ένα άτομο παρουσιάζει αυξημένη πιθανότητα υποβολής και είναι πιθανή η ανάκληση απωθημένων μνημών«. Εάν σε αυτόν τον ορισμό προσθέσουμε και το αίσθημα της χαλάρωσης και την κατακόρυφη αύξηση της προσοχής του ατόμου στον εαυτό του και τις σκέψεις του, τότε νομίζω πως συμπληρώνουμε αρκετά καλά την εικόνα της ύπνωσης.

Με άλλα λόγια δηλαδή είναι μια κατάσταση κατά την οποία το άτομο μεταφέρει την προσοχή του από τα εξωτερικά ερεθίσματα στον εσωτερικό του κόσμο και επομένως, κατά μία έννοια, αποκόπτεται από το περιβάλλον του. Παρόλο που η ύπνωση είναι μια τεχνητή κατάσταση, μπορεί να επέλθει και σχεδόν αυτόματα συνήθως σε περιπτώσεις όπου κάνουμε πράγματα που χρειάζονται πολύ λίγη προσοχή,  κάτι που μας δίνει τον χρόνο να στραφούμε στις σκέψεις μας και να αποκοπούμε από τα εξωτερικά ερεθίσματα. Ως έννοια είναι πολύ κοντά στο λεγόμενο «day-dreaming» όπου κάποιος «ονειρεύεται» με τα μάτια ανοιχτά, π.χ. όταν βλέπει μια ταινία, διαβάζει ένα βιβλίο, είναι κολλημένος στην κίνηση κτλ.

Ιστορική αναδρομή

Η έννοια της ύπνωσης -αντίθετα με αυτό που ίσως πιστεύουν πολλοί- δεν γεννήθηκε από τον Sigmund Freud. Ο πατέρας του υπνωτισμού είναι ο Άγγλος γιατρός James Braid, ο οποίος στα μέσα του 19ου αιώνα παρατήρησε μια μυοχαλαρωτική κατάσταση κατά την οποία «τα νεύρα κοιμούνται»1. Αυτό το φαινόμενο το ονόμασε «νευρο-υπνωτισμό»23 , θέλοντας να δώσει έμφαση στην φυσιολογική φύση του υπνωτισμού η οποία άλλωστε τον ενδιέφερε περισσότερο. Πίστευε πως όταν τα άτομα εστιάζουν την προσοχή τους για αρκετά λεπτά σε κάποιο φωτεινό, κινούμενο αντικείμενο αυτό -μέσω κάποιου μηχανισμού- προκαλεί κόπωση στον εγκέφαλο ο οποίος «κοιμάται» για να αποκαταστήσει την λειτουργία του. Συνεχίζοντας τα πειράματά του πάνω σε αυτό το φαινόμενο, κατάφερε να υπνωτίσει πολλά άτομα και να καταγράψει όλα τα στάδια του υπνωτισμού και έφτασε στο συμπέρασμα πως αυτό το φαινόμενο δεν σχετίζεται με τον ύπνο, οπότε και προσπάθησε να αλλάξει τον όρο «υπνωτισμός» με τον πιο δόκιμο, κατά την άποψή του, όρο «μονοϊδεασμός». Αν και ο όρος αυτός χρησιμοποιήθηκε για κάποια χρόνια, τελικά ο «υπνωτισμός» επικράτησε του «μονοϊδεασμού».

Μετά τον θάνατο του Braid η τεχνική του υπνωτισμού άρχισε να μελετάται από πολλούς γιατρούς στην Ευρώπη4. Ίσως ο πιο παθιασμένος μελετητής του ήταν το δάσκαλος του Freud, Jean-Martin Charcot. Ο Charcot προσπάθησε να χρησιμοποιήσει τον υπνωτισμό για να θεραπεύσει περιπτώσεις υστερίας στις γυναίκες της βικτοριανής εποχής κάτι το οποίο φάνηκε πως είχε αποτελέσματα. Ο Freud εντυπωσιάστηκε από τις θεωρίες του Charcot και αργότερα προσπάθησε μαζί με τον συνεργάτη του Josef Breuer να ενσωματώσει τον υπνωτισμό και στην δική του θεραπευτική προσέγγιση. Αν και αργότερα ο Freud σταμάτησε να χρησιμοποιεί τον υπνωτισμό καθώς πίστευε πως άλλες μέθοδοι είναι πιο αποτελεσματικές, οι μαθητές του -κυρίως ψυχίατροι στο επάγγελμα- συνέχισαν να τον χρησιμοποιούν ως ένα από τα κύρια θεραπευτικά τους εργαλεία.

Βεβαίως, πριν την συστηματική μελέτη του υπνωτισμού στα μέσα του 19ου αιώνα είχαν προηγηθεί κάποιες αναφορές γιατρών και επιστημόνων σε φαινόμενα σχετικά με τον υπνωτισμό, αλλά αυτές δεν ήταν τόσο εκτεταμένες. Η πρακτική της εσωτερικής αναζήτησης και της φυγής από τον υλικό κόσμο ήταν πολύ συνηθισμένη τόσο στις ανατολίτικες θρησκείες, ενώ υπάρχουν αναφορές εσκεμμένης ύπνωσης (μέσω εκστατικών πρακτικών) και στους αρχαίους Έλληνες και Αιγύπτιους.

Πως ακριβώς λειτουργεί ο υπνωτισμός;

Σύμφωνα με τις ψυχοδυναμικές θεωρίες ο υπνωτισμός χαλαρώνει το Εγώ και κυρίως το Υπερ-εγώ του ατόμου και επιτρέπει να έρθει στην επιφάνεια το Αυτό, δηλαδή όλες οι ασυνείδητες σκέψεις και επιθυμίες του5. Με τη χαλάρωση του Υπερ-εγώ το άτομο αδιαφορεί για τους κοινωνικούς κανόνες, ενώ με την υποχώρηση του Εγώ έχει λιγότερο έλεγχο πάνω στην επεξεργασία των υποσυνείδητων σκέψεών του οι οποίες εν τέλει αποκαλύπτονται. Αυτό επιτρέπει στον θεραπευτή να δουλέψει απευθείας πάνω στις πρωτογενείς, καθαρές σκέψεις του ατόμου αλλά και να αποκαλύψει τυχόν απωθημένες μνήμες.

Έρευνες με τεχνικές ηλεκτροεγκεφαλογράφησης (EEG) έχουν δείξει πως η εγκεφαλική δραστηριότητα παρουσιάζει διαφορές ανάμεσα στα άτομα που βρίσκονται σε ύπνωση και σε αυτά που δεν βρίσκονται , αλλά και πως ο εγκέφαλος περνάει από διάφορα στάδια δραστηριοποίησης καθώς το άτομο πέφτει σε ύπνωση και αργότερα επανέρχεται6. Καθόλη τη διάρκεια της ύπνωσης υπάρχει μια αύξηση στα εγκεφαλικά EEG σήματα τύπου θήτα τα οποία συνήθως εμφανίζονται όταν το άτομο είναι δραστήριο (π.χ. κινείται), σκέφτεται έντονα (π.χ. επίλυση προβλημάτων) ή ανακαλεί μνήμες. Αντίθετα, τα σήματα τύπου βήτα, τα οποία αυξάνονται όταν το άτομο είναι ξύπνιο, παρουσιάζουν μια σταδιακή μείωση κατά τη διάρκεια της ύπνωσης, υποδηλώνοντας πως ο υπνωτισμός πράγματι σχετίζεται με τον ύπνο. Αν σε αυτό συνυπολογίσουμε το γεγονός πως ο ρυθμός αναπνοής και οι καρδιακοί παλμοί μειώνονται σημαντικά λόγω της χαλάρωσης, υπάρχουν λίγα περιθώρια αμφισβήτησης της σχέσης υπνωτισμού και ύπνου.

Είναι αξιοσημείωτο δε πως έρευνες γνωστικής ψυχολογίας έχουν δείξει πως ο υπνωτισμός ουσιαστικά μπορεί να δημιουργήσει μια εναλλακτική πραγματικότητα για το άτομο, η οποία μπορεί να είναι τόσο δυνατή ώστε να αλλάξει ακόμη και τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου. Για παράδειγμα η ομάδα του Δρ. Kosslyn7του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ έκανε ένα πολύ απλό πείραμα γνωστικής ψυχολογίας σε υπνωτισμένα και μη υπνωτισμένα άτομα: τους έδειξε μερικές έγχρωμες και μερικές ασπρόμαυρες εικόνες, ενώ τα άτομα βρίσκονταν μέσα σε ένα PET scanner που κατέγραφε την εγκεφαλική δραστηριότητα. Αυτό που βρέθηκε ήταν πως όταν έλεγαν στους υπνωτισμένους συμμετέχοντες πως θα δουν μια σειρά από έγχρωμες φωτογραφίες ενώ στην πραγματικότητα τους έδειχναν ασπρόμαυρες, ο εγκέφαλός τους αντιδρούσε όπως θα αναμενόταν να αντιδράσει σε έγχρωμες φωτογραφίες. Με άλλα λόγια οι νευρώνες του οπτικού φλοιού που κωδικοποιούν τα χρώματα «έβλεπαν» χρώματα εκεί που δεν υπήρχαν! Παρόμοιες παρατηρήσεις έχουν γίνει και σε άλλες έρευνες όπου υπνωτισμένα άτομα αντιλαμβάνονταν διαφορετικά τις αισθήσεις του πόνου, βάρους, πίεσης κτλ

Μπορούν όλοι να υπνωτιστούν;

Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι ξεκάθαρη: όχι, δεν είμαστε όλοι το ευαίσθητοι απέναντι στον υπνωτισμό. Υπολογίζεται πως μόλις ένα 8% του πληθυσμού ανήκει στην ομάδα των «υπνωτιζόμενων» ατόμων, των ατόμων δηλαδή που μπορούν να βιώσουν βαθύ υπνωτισμό. Οι περισσότερες έρευνες πάνω στον υπνωτισμό, συμπεριλαμβανομένου και αυτών στις οποίες αναφερθήκαμε πιο πάνω, γίνονται αποκλειστικά πάνω σε αυτά τα άτομα, καθώς οι λιγότερο επιρρεπείς στον υπνωτισμό αντιδρούν εντελώς διαφορετικά σε σχέση με τους περισσότερο επιρρεπείς8910. Επομένως ο μύθος που θέλει τους υπνωτιστές να μπορούν να κοιμήσουν τον οποιοδήποτε δεν ισχύει σε καμμία περίπτωση.

Μπορεί ο υπνωτισμός να παραμένει μια ενδιαφέρουσα τεχνική και ένα πολύ ιδιαίτερο φυσιολογικό φαινόμενο προς έρευνα, αλλά δυστυχώς ένα μεγάλο ερώτημα παραμένει: γιατί μόνο ένα 8% μπορεί και υπνωτίζεται; Μιλάμε για ένα απλό, αλλά ιδιαίτερα ισχυρό, placebo effect; Ακόμη δεν υπάρχει μια ξεκάθαρη απάντηση, αλλά δεδομένου πως η ύπνωση άρχισε να μελετάται συστηματικά από τις θετικές συμπεριφορικές επιστήμες μόλις τα τελευταία χρόνια, αναμένεται να μάθουμε περισσότερες λεπτομέρειες στο άμεσο μέλλον.

Εισαγωγική Φωτογραφία

]]>

Πηγές / Διαβάστε περισσότερα

  1. James Braid (1853) «Neurypnology or The Rationale of Nervous Sleep Considered In Relation With Animal Magnetism.»  J. Churchill: London []
  2. Wikipedia: James Braid []
  3. James Braid Society: A Short Biography []
  4. Wikipedia: History of Hypnosis []
  5. How Stuff Works: «How Hypnosis Works» []
  6. Larry, S. et al. (2004). «Electrophysiological Alterations During Hypnosis for Ego-Enhancement: A Preliminary Investigation.» American Journal of Clinical Hypnosis 46(4):323-44. []
  7. William J. Cromie (2000). «Hypnosis found to alter the brain: Subjects see color where none exists» The University of Harvard Gazzete []
  8. DePascalis et al. (1989). «40-Hz EEG asymmetry during recall of emotional events in waking and hypnosis: Differences between low and high hypnotizables.» International Journal of Psychophysiology 7: 85-96. []
  9. Oakley et al. (in press). «Hypnotic suggestion and cognitive neuroscience»Trends in Cognitive Sciences. []
  10. Barnier et al. (2008) «Hypnosis, Memory and the Brain.» Scientific American []