Technologie čtení mysli se blíží k realitě. Pokrok by mohl pomoci lidem, kteří nemohou samostatně komunikovat. Podle výzkumu jenž byly prezentovány na konferenci Společnosti pro neurovědy v Chicagu, mohou vědci určit na jaké samohlásky a souhlásky člověk myslí, tím, že zaznamenávají činnosti z povrchu mozku. Systém, který má asi 50-až-70%, míru správnosti by mohl být jednou použitý jako neurální protéza pro lidi s těžkým ochrnutím. Překládat jejich myšlenky do akce na počítači nebo pro protetické končetiny.
Gerwin Schalk a jeho kolegové z Wadsworth Center, v Albany, NY, používají technologii zvanou electrocorticography (ECOG), na kterém je několik elektrod položených přímo na povrchu mozku pacienta. Tento postup je v současné době používán pro lokalizování zdroje záchvatů u pacientů s těžkou epilepsií, která je odolná vůči lékům. Neurovědci využívají bezkonkurenční přístup k lidskému mozku během zkoušek - což může trvat několik dní - tím, že požádali pacienty o účast na pokusech.
V novém experimentu, vědci požádali pacienty, aby si představovali něco říct nebo četli na obrazovce, zatímco jejich činnost mozku byla zaznamenávána. Schalkeho tým používá speciálně konstruovaný dekodér algoritmů samohlásek a souhlásek, ze slov za použití vzoru mozkové činnosti.
Zjistili, že mluvit a představovat si slovo má zhruba stejnou úroveň přesnosti, která je zásadní pro systém a může být použité u lidí, kteří jsou těžce ochrnutí nebo ztratili schopnost mluvit. Přístroj zatím není připravena pro klinické použití - současná kapacita zařízení se vyrovnává z problémemem zobrazování špatných slov. "Ale jestliže budeme schopni zvýšit přesnost až na 90 procent, budeme mít skutečnou šanci mít zařízení pro překládání mysli" říká Schalk.
Schalk a spolupracovníci Eric Leuthardt a Dan Moran z Washingtonské University a lékařská škola v St Louis zahájili projekt nazvaný Neurolutions , aby vyvinuli menší verzi zařízení ECOG pro použití u ochrnutých osob.
Nicholas Schiff a jeho kolegové z Weill Cornell Medical College v New Yorku pracují na různých různých zařízeních pro čtení mysli, rozvíjení způsob jakým používat funkční magnetické rezonance (fMRI) ke komunikaci s lidmi, kteří utrpěli vážné poškození mozku a zůstávavají v tom, co se nazývá vegetativní stav. (Po těžkém mozkovém traumatu je u pacientů diagnostikováno bytí ve vegetativním stavu, ve kterém jsou zcela při vědomí, zatímco jiní zůstávají v minimálně vědomém stavu, ve kterém se občas smějí nebo plakají, či dokonce reagují na jednoduché otázky.)
Tento výzkum navazuje na zjištění jenž publikoval roku 2006 Adrian Owen a jeho kolegové z Medical Research Council v Cambridge v Anglii a ukazuje experiment s pacinty ve vegetativním stavu jenž komunikují a reagují nebo dávají příkazy pomocí fMRI.
Owen a jeho spolupracovníci provedli vyšetření se zobrazením mozkové aktivity a zkoumali zda je skutečně možné zjistit v jakém stavu se nachazí pacient. Pacientka byl instruována, aby si představila hraní tenisu když uslyší slovo "tenis", nebo si představila chůzi ke svému domu, když uslyšela slovo "dům", byla pak umístěna ve skeneru a reagovala na sluchové výzvy. Test byl navržen tak, aby byla hodnocena jak krátkodobá pamět tak schopnost trvalé pozornosti, protože pacientce bylo řečeno, aby si představovala scény až do požádání, aby přestala. A co je nejdůležitější, bylo navrženo tak, že vyžadují úmyslné jednání.
Pokud jste zdravý představovali jste si, že hrajete tenis nebo trasu k vašemu domu aktivujete určité části mozku - respektive, doplňkové motorické oblasti, které řídí motorové odpovědi a parahippocampal gyrus, který hraje roli v obrazové paměti . Takže vědci přesně věděli, na co se zaměřit u pacientů s poruchou vědomí. Jejich předmětem byla 23-letá žena, která byla ponechána ve vegetativním stavu po autonehodě v roce 2005. V době studia, uběhlo pět měsíců které uplynuly od její nehody, což znamená, že statisticky, ona měla 20 procent šance na nějaké oživení. Nevykazovala žádné vnější známky vědomí.
Výsledky testu byly šokující, dokonce "velkolepé", podle komentářů po jejich zveřejnění v časopise Science loni na podzim. "Když jsme ji testly se slovem 'tenis,' její mozek by aktivován způsobem, který je k nerozeznání od zdravého člověka," říká Owen. Totéž platilo pro slovo "dům". "Myslíme si, že fMRI jednoznačně prokazovala, že si je vědoma," říká.
Zatímco pacient splňuje všechny klinické požadavky, že je ve vegetativním stavu, její fMRI jasně ukázaly jak je mozek schopen poměrně složitého stimulu-zpracování. Stále ještě není jisté, jaké závěry lze vyvodit z tohoto případu. "Studovali jsme více než 60 pacientů v Belgii a nikdy neviděli aktivace kompatibilní s vědomém vnímáním," říká Laureys. "Rozhodně si myslím, že je to výjimka, ale nemohu říct, jestli je to jedna z tisíce nebo miliónu případů." Owen nyní plánuje spustit stejné testy u více pacientů, a chce používat variaci, která ukazuje fMRI mozku reakce v reálném čase.
V novém výzkumu, Jonathan Bardin, výzkumník v laboratoři Schiffovým, má za cíl, aby toto zjištění posunul ještě o krok dále s použitím techniky ke komunikaci s pacienty pomocí charakteristické činnosti mozku - v tomto případě vytvořené představě plavání - jako kladné odpovědi na otázku. "Myslíme si, že by to mohlo usnadnit komunikaci alespoň částí těchto pacientů," říká.
Výzkumníci nejprve testovali zdravé lidi tak, že ukazovali kartu a požadovali odpověď v případě shody takto:. "Pokud je tato karta královna, představte si, plavání, teď zastavit, pokud je tato karta jack, představte si plavání, teď zastavit . " A tak dále. Všech 10 zdravých dobrovolníků mohlo komunikovat jasněji, že jejich karta byla srdcové eso.
Testovali následně pacientova, který byl ve stavu vědomí na minimální úrovni. Pomocí fMRI, vědci zjistili, že schopnost pacienta řídit příkazy byl velmi podobný jako u pacienta jež popisuje Owenův výzkumu, ale výsledky testů při výběru z více možností byly méně jasné. "Zdá se, že pacient se snaží udělat úkol, ale přicházejí se špatnou odpovědí," říká Bardin. Vzorec mozkové aktivity je se zpožděním ve srovnání se zdravými lidmi.
Pacient by mohl naznačovat totožnost karty pomocí pohybů oka, takže zatím není jasné, proč výsledky z mozku nejsou tak jednoznačné jak říká. "Možná, že úkol byl při představě složitrější nebo pacient byl rozrušený když byl ve skenru." Lidé v minimálním stavu vědomí mohou mít vysoce variabilní úroveň pozornosti a schopnosti reagovat.
Výzkumníci doufají, že technologie by mohla nakonec pomoci při diagnostice těchto pacientů, kteří jsou často špatně diagnostikováni. Například pacienti s locked-in syndrom typ mozkového mrtvice, která vede k těžkému ochrnutí - jsou kognitivně normální, avšak někteří z nich mají diagnostikovano, že jsou ve vegetativním stavu.