Разговор с мозговыми волнами
Неспособность говорить, вступать в контакт с другими, не быть в состоянии подать даже малейший сигнал - пугающая мысль. Для людей, полностью парализованных в результате несчастного случая или неврологического или мышечного заболевания, это мрачная реальность. У них часто больше нет возможности общаться с окружающей их средой. Рабочая группа в Тюбингенском институте медицинской психологии и поведенческой нейробиологии разработала специальную программу биологической обратной связи, позволяющую общаться тяжело парализованным людям. «Общение посредством самоконтроля мозговых волн» - так называется новая программа. Исследователи во главе с профессором Нильсом Бирбаумером разработали устройство перевода мыслей, метод, в котором фактически непроизвольные процессы, такие как частота сердечных сокращений, мышечное напряжение или мозговые волны, могут подвергаться влиянию процессов обучения и преобразовываться в сигналы для окружающей среды.
После нескольких лет опытно-конструкторских работ и фундаментальных исследований медицинские психологи из Тюбингена применяют свои результаты к клиническим проблемам с помощью специальных методов терапии: в ходе длительных тренировок пострадавшие учатся сознательно управлять низкочастотной частью своего мозга. волны, так называемые медленные потенциалы мозга, и, таким образом, два из компьютера генерируют различимые сигналы непосредственно из мозга. Ход их мозговых волн сообщается пациенту с помощью курсора на экране: так они учатся сами контролировать потенциал возбуждения. Суть процесса: компьютер управляется исключительно разумом. Благодаря программе биологической обратной связи, разработанной техническими специалистами Отделения медицинской психологии, сильно парализованные «запертые» пациенты теперь впервые имеют возможность посылать сигналы во внешний мир: новая психологическая система становится средством коммуникации.
Чтобы осмысленно и в разумные сроки выбирать буквы или другие команды из меню компьютерной программы, сигналы от мозга должны быть быстрыми и точными. Для этого пациенты должны следовать односекундному ритму, который задается им программой в виде тонов: каждые две секунды они должны генерировать мозгом один из двух сигналов. В течение двух лет рабочая группа из Тюбингена работала с восемью пациентами, парализованными боковым амиотрофическим склерозом (БАС). Пять тяжело парализованных людей в настоящее время включены в терапевтическую программу, проводимую учеными профессора Бирбаумера. В настоящее время рабочая группа достигает 70-90 процентов правильных ответов мозга у пациентов с БАС.
В алфавитном компьютере пациентам представлены буквы, разделенные на блоки и отсортированные по частоте. Если пациент выбирает блок с помощью сигнала мозговых волн, буквы появляются на экране, разделенные на группы, до тех пор, пока у пациента, наконец, не появится возможность выбрать одну букву. Коммуникация, отнимающая много времени: при точности 90 процентов и меню из 32 символов выбор конкретной буквы занимает в среднем от 30 до 45 секунд.
Трое пациентов из рабочей группы в Тюбингене теперь могут писать отдельные слова и предложения. Больной уже отправляет письма, которые он писал исключительно своим мозгом. Для достижения высокой и стабильной частоты попаданий исследовательская группа Института медицинской биологии и поведенческой нейробиологии Тюбингенского университета им. Эберхарда Карла в настоящее время работает в двух направлениях: с одной стороны, исследователи пытаются найти оптимальное стратегия обучения каждого пациента на основе современной теории обучения. С другой стороны, пациенты должны не только научиться генерировать четко различимые мозговые сигналы: ученые хотят улучшить методы анализа до такой степени, чтобы они могли более надежно распознавать образцы мозговых волн своих пациентов. Программы распознавания образов должны быть индивидуально адаптированы к каждому пациенту.
Результаты группы профессора Бирбаумера на данный момент обнадеживают: исследователи надеются, что в обозримом будущем они смогут разработать устройство для перевода мыслей до такой степени, что оно станет еще более привлекательным для тяжело парализованных пациентов. Это позволит запертым пациентам вырваться из ужасного состояния полной неспособности общаться и снова общаться с окружающими - обнадеживающая перспектива для пострадавших.