Vykdant šiuos tyrimus pirmą kartą su žmonėmis išbandyti ir smegenų implantai, kurie siunčia elektrinius impulsus, priderintus prie tiriamojo asmens bei elgsenos. Dviejų skirtingų mokslininkų grupių atliekamą tyrimą finansuoja JAV kariuomenės mokslinių tyrimų padalinys DARPA – mokslininkai jau pradėjo preliminarius „uždaros kilpos“ smegenų implantų bandymus. Šiuose implantuose taikomi algoritmai, kurie bando nustatyti smegenų elektrinį aktyvumą, siejamą su nuotaikos sutrikimais, o tokį aktyvumą nustačius paleidžia elektros srovę, kuri grąžina smegenų veiklą iki normalios būsenos be medikų įsikišimo.
Eksperimentų rezultatai praėjusią savaitę buvo pristatyti Neuromokslininkų bendruomenės suvažiavime Vašingone – tikimasi, kad ilgainiui tokiais tyrimais vystomos technologijos taps nauju būdu gydyti sunkias psichines ligas, kurios nepasiduoda šiuolaikiniams gydymo būdams. Bet tuo pačiu kyla ir ganėtinai aštrių etinių klausimų – baiminamasi, kad elektroniniai smegenų implantai mokslininkams gali suteikti nepageidaujamą realaus laiko informaciją apie gydomo asmens vidinius išgyvenimus.
Bendras šio metodo principas – per smegenų implantą skleisti elektros impulsus, kurie keistų nervinį aktyvumą – jau yra žinomas kaip giliųjų smegenų stimuliacija.
Bendras šio metodo principas – per smegenų implantą skleisti elektros impulsus, kurie keistų nervinį aktyvumą – jau yra žinomas kaip giliųjų smegenų stimuliacija. Jis jau yra aktyviai naudojamas gydant tokius sutrikimus, kaip Parkinsono liga, tačiau bandymai pritaikyti panašius implantus nuotaikos sutrikimams gydyti nebuvo tokie sėkmingi. Ankstyvieji bandymų duomenys rodo, kad nuolatinis tam tikrų smegenų regionų stimuliavimas gali sumažinti lėtinę depresiją, tačiau didesnis tyrimas, kuriame dalyvavo 90 depresija sergančių žmonių, po metus trukusio tyrimo jokių pokyčių neaptiko.
DARPA finansuojamo tyrimo vykdytojai tvirtina, kad jų darbas gali pasiekti gerų rezultatų nepaisant to, kad jų pirmtakams nepasisekė – taip yra dėl to, kad jų smegenų implantai yra specifiškai skirti psichinių ligų gydymui ir įsijungia tik tada, kai to reikia. „Nemažai sužinojome apie savo dabartinių technologijų apribojimus“ – sakė vieno iš DARPA projektų vadovas, Kalifornijos universiteto San Franciske (JAV) neuromokslininkas Edwardas Changas.
Kita grupė, gaunanti DARPA finansavimą, dirba Masačusetso bendrojoje ligoninėje Bostone. Abiejų komandų ilgalaikis tikslas – sukurti būdą gydyto karius ir veteranus, sergančius depresija ir kenčiančius nuo potrauminio streso sutrikimo. Abi grupės tikisi sukurti tokią implantuojamų elektrodų sistemą, kuri ne tik stimuliuotų smegenis, bet ir stebėtų jų elektrinį aktyvyumą.
Šiuo metu technologijos yra eksperimentiškai bandomos su žmonėmis, kurie serga epilepsija ir kurių smegenyse jau yra implantuoti elektrodai, nustatantys, kada pacientą ištinka priepuolis.
Šiuo metu technologijos yra eksperimentiškai bandomos su žmonėmis, kurie serga epilepsija ir kurių smegenyse jau yra implantuoti elektrodai, nustatantys, kada pacientą ištinka priepuolis. Mokslininkai šiais elektrodais bandys nustatyti kas nutinka, kai smegenys stimuliuojamos periodiškai, o ne nuolat, kaip tai buvo daroma su senesniais implantais.
Neuromokslininkų suvažiavime Pietų Kalifornijos universiteto Los Andžele elektros inžinierius Omidas Sani, priklausantis E.Chango grupei, pademonstravo pirmą žemėlapį, parodantį, kaip smegenyse bėgant laikui elektriškai išreiškiamos nuotaikos. Jis su kolegomis stebėjo šešis epilepsija sergančius pacientus su implantuotais elektrodais – tris savaites stebėjo jų smegenų aktyvumą ir nuotaikas. Lygindami šiuos du atskirus duomenų rinkinius mokslininkai sugebėjo sukurti algoritmą, kuriuo „iškoduoja“ asmens nuotaikų pokyčius pagal smegenų elektrinį aktyvumą. Nustatytos tam tikros plačios tendencijos – daugiausiai tose smegenų srityse, kurios jau anksčiau buvo susietos su nuotaikomis.
E.Changas su kolegomis jau ra pasiengę išbandyti savo naują uždaros kilpos implantuojamą sistemą – tam tereikia jų kriterijus atitinkančio savanorio, tvirtina O.Sani. E.Changas pridūrė, kad jo grupė jau atliko kai kuriuos uždaros kilpos stimuliavimo eksperimentus su žmonėmis, tačiau detaliau šių bandymų nenupasakojo, nes kol kas tai dar yra labai ankstyvos stadijos darbas.
Masačusetso ligoninės mokslininkai eina kiek kitokiu keliu. Jie ne nustatinėja konkrečią nuotaiką ar psichikos sutrikimą, o nori sudaryti smegenų aktyvumo žemėlapį pagal įvairias psichikos problemas ir savybes – empatijos, koncentracijos sutrikimus ir panašiai. Šie mokslininkai tame pačiame suvažiavime paskelbė, jog bandomi algoritmai, kuriuos jie sukūrė siekdami stimuliuoti smegenis kuomet žmogaus dėmesys nukrypsta nuo mokslininkų pateiktų užduočių – skaičių tarpusavio derinimo ar veiduose matomų emocijų atpažinimo.
Mokslininkai nustatė, kad smegenų sričių, siejamų su sprendimų priėmimais ir emocijomis, stimuliavimas elektriniais impulsais reikšmingai pagerino tiriamųjų rezultatus, gaunamus jiems pateiktuose testuose. Taip pat mokslininkai sudarė smegenų aktyvumo žemėlapį, išryškėjantį tada, kai tiriamieji sulėtindavo užduočių sprendimo testą arba pradėdavo atsakinėti neteisingai, nes tapdavo užmaršūs arba nukreipdavo dėmesį kitur bei nustatė, kad smegenų elektriniu stimuliavimu įmanoma sugrąžinti žmogus į „darbingumo vėžes“. Dabar jie savo algoritmus pradeda bandyti su specifinėmis smegenų aktyvumo formomis, kurios turėtų automatiškai aktyvuoti smegenų stimuliavimą.
Suasmenintas gydymas
Beiloro medicinos koledžo Hjūstone (JAV) psichiatras Wayne'as Goodmanas tikisi, kad uždaros kilpos stimuliavimas ilguoju periodu pasiteisins kaip geresnė alternatyva nuotaikos sutrikimams gydyti už ankstesius giliųjų smegenų stimuliavimo bandymus – iš dalies dėl to, kad paskutinė algoritmų karta yra labiau pritaikyta kiekvienam asmeniui ir pagrįsta fiziologiniais signalais, o ne gydytojo sprendimais. „Kad rezultatas būtų geras, reikia atlikti daug derinimų“, – sakė W.Goodmanas, pats ketinantis pradėti nedidelės apimties uždaros kilpos implantų bandymą obsesinio-kompulsinio sutrikimo gydymui.
Anot jo, vienas iššūkis siekiant stimuliuoti smegenų sritis, susijusias su nuotaika, yra galimybė, kad emocijos bus „perkoreguotos“ ir pacientui bus sukeltas itin stiprus laimės jausmas, nustelbiantis kitus jausmus. Dėl tokių stimuliatorių naudojimo kyla ir etinių klausimų – baiminamasi, kad algoritmas, naudojamas uždaros kilpos stimuliatoriuose, mokslininkams atskleis per daug duomenų apie paciento vidinę būklę – daugiau, nei galima spręsti vien iš veido išraiškos ar elgsenos. Ir nors mokslininkai neįgis gebėjimo skaityti mintis, „turėtume prieigą prie smegenų veiklos, koduojančios jų jausmus“, – sakė Harvardo universiteto (JAV) neuroinžinierius ir psichiatras Alikas Widge'as, vadovaujantis Masačusetso ligoninės grupės inžineriniams darbams. Jis, kaip ir E.Changas bei W.Goodmanas, kartu su neuroetikos specialistais bando išspręsti opius etinius su šiais darbais susijusius klausimus.
Bet, kaip teigia E.Changas, jo ir kolegų vystomos smegenų stimuliavimo technologijos tėra pirmieji žingsniai link geresnio nuotaikų sutrikimų gydymo būdo. Jis prognozuoja, kad smegenų implantų bandymų duomenys galėtų padėti mokslininkams kurti ir neinvazinius elektrinio stimuliavimo pagrindo gydymo būdus. „Labiausiai šiose technologijose žavi tai, kad mes pirmą kartą tai pažvelgsime į smegenis ir žinosime, kas vyksta smegenyse, kai kieno nors būklė pablogėja“, – sakė E.Changas.
