Паралізовані люди змогли спілкуватися за допомогою нейроінтерфейсу

23-річна учасниця дослідження відповідає на запитання за допомогою нейроінтефейсу.

Синдром «замкненої людини», також званий синдромом «замкненого всередині» або синдромом ізоляції - це стан, при якому пацієнт не здатний реагувати на зовнішні стимули через повний параліч скелетної мускулатури. Хворі не можуть ходити, говорити, висловлювати емоції за допомогою міміки або навіть подавати знаки, моргаючи. Роками лікарі вважали, що пацієнти, які страждають цим синдромом, нещасні через низьку якість життя. Також вважалося, що у хворих відсутнє цілеспрямоване мислення, необхідне для комунікації. Обидва припущення виявилися помилковими.

Під час дослідження, проведеного вченими з Центру біо- і нейроінжинірингу Вісса (Wyss Center for Bio and Neuroengineering) в Женеві, Швейцарія, з'ясувалося, що цілеспрямоване мислення у «замкнених всередині» пацієнтів є. Крім того, коли хворі отримали можливість «говорити» в результаті підключення до нового нейроінтерфейсу, вони повідомили, що «щасливі», незважаючи на свій стан.

Для дослідження вчені відібрали чотирьох пацієнтів, у яких синдром ізоляції розвинувся через бічний аміотрофічний склероз.

Бічний (латеральний) аміотрофічний склероз, також відомий як хвороба моторних нейронів або хвороба Шарко, - це повільно прогресуюче дегенеративне захворювання центральної нервової системи. Воно вражає рухові нейрони як верхніх (моторна кора головного мозку), так і нижніх (передні роги спинного мозку і ядра черепних нервів) відділів ЦНС. У міру розвитку захворювання у пацієнтів розвиваються параліч і атрофія м'язів, в тому числі - дихальних, що і призводить до смерті хворих.

Способів вилікувати бічний аміотрофічний склероз на сьогоднішній день не існує. Призначена терапія націлена на полегшення симптомів і підвищення якості життя пацієнтів.

На голову кожного з учасників експерименту був надягнений спеціальний капюшон, обладнаний сенсорами. За допомогою спектроскопії в ближній інфрачервоній області та електроенцефалографії сенсори вимірювали насиченість крові киснем і електричну активність в різних областях мозку. Ці показники змінювалися залежно від того, думав пацієнт «так» чи «ні». Після калібрування обладнання добровольці отримали можливість висловлювати свою думку (погоджуватися або відмовлятися) за допомогою думок.

На прохання родичів, у одного з учасників експерименту, запитали, чи схвалює він весілля дочки з її бойфрендом Маріо. Дев'ять разів з десяти чоловік подумав «ні». А ось на регулярно повторюване питання «чи щасливі ви?» всі 4 учасники роботи відповідали позитивно.

«Результати дослідження спростовують мою власну теорію, згідно з якою пацієнти з синдромом» замкненої людини «не можуть спілкуватися, - розповідає професор Нільс Бірбаумер (Niels Birbaumer), фахівець з нейронауків з Центру Вісса. - Усі 4 учасники експерименту виявилися здатні відповідати на особисті запитання, використовуючи при цьому тільки думки».

Однак найбільш несподіваним підсумком роботи для професора Бірбаумера виявився той факт, що самі пацієнти назвали своє життя щасливим. На думку авторів дослідження, «якість життя залежить від допомоги, яку надають члени сім'ї, а також від тієї уваги, яку пацієнтам приділяють їхні опікуни і друзі».

У дослідження були включені тільки люди, які живуть у сім'ях з доброзичливою обстановкою. Професор Бірбаумер переконаний, що нова технологія, якщо вона отримає широке поширення, зможе істотно вплинути на життя людей, які страждають синдромом ізоляції.

Професор і його колеги припустили, що, крім обстановки в сім'ї, на стан щастя, відзначене пацієнтами, здатна впливати і сама хвороба. На думку дослідників, вона може приводити мозок у «розслаблений психологічний стан», вільний від прагнень або спроб прийняти бажане за дійсне.

У майбутньому команда під керівництвом професора Бірбаумера планує створити нейроінтефейс, який дозволив би вибирати букви і слова за допомогою думок. Робота почнеться з використання неінвазивних технологій, але, як вважають вчені, в результаті може знадобитися вживлення імплантатів. Дослідники також сподіваються, що результати їхньої роботи з пацієнтами, які страждають на бічний аміотрофічний склероз, виявляться застосовними і для тих, хто виявився «замкнений всередині» в результаті інсульту.

Результати дослідження були опубліковані у виданні PLOS Biology.