(MTI-Press) – A világhír? fizikust, Stephen Hawkingot már régóta mindenféle gépek veszik körül, ezek teszik lehet?vé számára, hogy képes legyen valamiféle kommunikációra a külvilággal. Tavaly nyáron ez a környezet újabb elemmel szaporodott: a tudós fején megjelent egy hetyke kis fekete „fejpánt”, amelynek célja az, hogy szilárdan megtartson egy gyufásdoboznyi méret? könny? kis készüléket.

 Az iBrainnek nevezett, egyszer? külsej? szerkezet egy olyan kísérletnek az alkotóeleme, amelynek célja, hogy a hosszú ideje az amiotrófiás laterális szklerózisnak vagy Lou Gehrig-kórnak nevezett betegség által megbénított tudóst képessé tegye kommunikálni pusztán a gondolatain keresztül. (A hazipatika.com-on olvasható leírás szerint az amiotrófiás laterálszklerózis – amyotrophiás lateralsclerosis, ALS, Lou Gehring-betegség – az akaratlagosan mozgatható izmokat beidegz? agyi és gerincvel?i mozgató idegsejtek pusztulásával járó végzetes betegség. A beteg végül teljesen elveszíti mozgásképességét, majd a légz?izmai sem m?ködnek. A betegség 1939-ben került az érdekl?dés középpontjába, amikor végleg kettétörte a New York Yankees baseballcsapata híres tagjának, Lou Gehringnek a karrierjét.)
A iBrain azoknak az új generációs hordozható neurális – különleges algoritmust használó – eszközöknek az egyike, amelyeket arra terveztek, hogy segítségükkel észlelhet?vé és megfigyelhet?vé váljanak például az alvási apnoéra, a depresszióra vagy az autizmusra utaló jellemz?k. Az iBraint kifejleszt? csapatot a 32 éves neurológus, Philip Low, a NeuroVigil nev? San Diegó-i cég vezérigazgatója irányítja. Úgy gondolják, az ? eszközük megfelel? alternatívája lehet a drága alváslaborok által használt, több tucat elektródával preparált, gumiból vagy m?anyagból készült „fejfed?knek” – arról nem is beszélve, hogy az alváslaborok általában megkövetelik, hogy a beteg ott töltsön egy egész éjszakát.
„Az iBrain valós id?ben képes az adatgy?jtésre, miközben a vizsgált személy a saját ágyában fekszik, TV-t néz vagy bármi mást csinál” – fogalmazott a The New York Times tudósítójának nyilatkozva Philip Low.

Felfogni az agy elektromos hullámait

A készülék egyetlen csatornát használ az agyból érkez? elektromos hullámok felfogására. Ezek a hullámok azok, amelyek a különböz? tevékenységekkel vagy gondolatokkal együtt változnak, vagy a betegségek kísér? agyi rendellenességekre utalnak.
Ezeknek a nyers hullámoknak a kiolvasása azonban igen nehéz feladat, mert áthaladnak az agy számos red?jén, majd a koponyán is, így értelmezésükhöz különleges algoritmusra van szükség: ennek els? változata volt Philip Low PHD-munkája 2007-ben a Kaliforniai Egyetemen.
„Az alapötlet az, hogy megnézzük: ha Stephen képes elméjét következetes és megismételhet? minták létrehozására használni, vajon akkor egy számítógép képes-e lefordítani azokat mondjuk egy szóra, egy bet?re vagy egy a gép számára értelmezhet? parancsra” – fejtette ki Low a Hawkinggal kapcsolatos kísérletr?l.
A kutatók elutaztak Hawkinghoz Cambridge-be, ráadták az iBrain fejpántját, és megkérték: képzelje el, hogy jobb kezével éppen egy gumilabdát markolgat. A fizikus természetesen valójában nem tudta mozgatni a kezét, de agyának motorikus kérge továbbra is kiadja ezt a parancsot, ezáltal pedig az agyban elektromos hullámok jönnek létre.
A Spearsnek elnevezett algoritmus képes volt jelekként felismerni Hawking gondolatait, és a négyzethálón „tüskék” sorozataiként jelenítette meg azokat. „Tudni akartuk, hogy történik-e valami a jelekkel – magyarázta a vezérigazgató -, és tényleg tapasztalhattuk a változást”.
A NeuroVigil azt tervezi, hogy ezt a vizsgálatot ALS-ben és más neurodegeneratív betegségben szenved?k nagyobb csoportján is megismétlik.

Hawking képes kommunikációra!

A kutatók az el?zetes eredményeket Hawking kommunikációs képességének jeleként tekintik, jóllehet az a betegség el?rehaladtával egyre csökken.
A 70 éves tudós számára – akinek nevéhez kulcsfontosságú elméleti fizikai alapvetések köt?dnek (valamint Az id? rövid története cím? bestseller) – most egy egyszer? üzenet létrehozása is néhány percet vesz igénybe. Infravörös szemüveget visel, amely felveszi arcának rángatózását, a Cambridge-ben dolgozó teamje pedig szinkron módon követi ennek az „arcdetektornak” a változásait.
„Low és a cége kiváló munkát végzett ezen a területen – fogalmazott maga Hawking – Én abban a reményben veszek részt a projektben, hogy gyakorlati tanácsokkal is el tudom látni a NeuroVigilt. Szeretném segíteni a kutatást, ösztönözni az erre a területre irányuló beruházásokat, és ami a legfontosabb: némi jöv?beli reményt nyújtani azoknak, akiknél ALS-t vagy valami más, neurodegeneratív elváltozást diagnosztizáltak orvosaik.”

A fizikus más kutatókkal is együttm?ködött már gondolatainak hatékonyabb megosztása érdekében. Az Intel mérnökei nemrégiben készítettek számára egy személyre szabott számítógépet, amely a tudós mimikáját követ? infravörös szemüveggel van összeköttetésben, valamint – a speciális monitorok mellett – kapcsolódik hozzá egy hangszintetizátor és egy webkamera is a Skype használatához.

Az Intel olyan új arcfelismer? szoftvert fejlesztett ki ehhez a környezethez, amely képes nyomon követni a véleménynyilvánítást jelz? finom változásokat, és segíthet Hawking jobb kommunikációjában.

Másokat is ösztönöz a megoldás

Low-tól független tudósok azt mondják, hogy ösztönz?en hat rájuk az iBrainben rejl? potenciál.
„A készülék az egyik legjobb egycsatornás agymonitorozó megoldás” – nyilatkozta Ruth O’Hara, a Stanfordi Egyetem orvosi kara pszichiátriai és magatartástudományi intézetének docense, aki az autizmus vizsgálatánál szándékozik használni az iBraint.
Terry Heiman-Patterson, a Drexel Orvostudományi Egyetem neurológusa felfedte: megbeszéléseket folytat a NeuroVigillel, hogy ALS-betegeken kipróbálhassa a készüléket. Ez egyben lehet?séget kínálna arra is, hogy az iBrain hatásfokát össze lehessen vetni a többcsatornás és elektródák sokaságát használó eszközökkel.
„Low azt kutatja, hogyan lehet felismerni a különböz? szándékokra utaló jeleket. A dolog azért különösen izgalmas, mert úgy néz ki, hogy valóban képes lesz megcsinálni Stephen Hawking és a többi, ALS-ben szenved? beteg számára – vélekedett Heiman-Patterson. – A betegek azon túl is szeretnének kommunikálni, hogy szemük behunyásával igent vagy nemet jeleznek. E-mailt akarnak küldeni, le akarják kapcsolni a villanyt, de még inkább arra vágynak, hogy értelmes beszélgetést folytathassanak.”
Az iBrainhez hasonló célú eszközöket annak értékelésére is használják, hogyan válnak be a kísérleti neurológiai gyógyszerek a klinikai vizsgálatok során. A NeuroVigil mindazonáltal még nem árulta el, hogy mennyibe kerül a készülék.
A cég 2009-ben megállapodást kötött a Hoffmann-La Roche gyógyszergyártó óriással az iBrain tesztelésér?l, de ezeknek a korai vizsgálatoknak az eredményeit még egyik fél sem hozta nyilvánosságra. A NeuroVigilnek az a stratégiája – amiként Low megfogalmazta -, hogy végigvigye a klinikai vizsgálatokat a Roche-sal és más, iparági, illetve tudományos partnerekkel, végül pedig megszerezze a forgalomba hozatalhoz szükséges engedélyeket az amerikai gyógyszer-ellen?rzési hatóságoktól.

Ma még a grimaszok gyorsabbak

Low úgy tervezi, hogy ezen a nyáron újra találkozik Hawkinggal Cambridge-ben, hogy közösen mutassák be a kezdeti eredményeket egy július elején rendezend? neurológiai találkozón.
A NeuroVigil továbbra is kész együttm?ködni a fizikussal és munkatársaival, hogy tovább finomítsák a Hawking gondolatai által generált jeleket megfejteni hivatott technológiát. „Egyel?re úgy gondolom, hogy a grimaszaim gyorsabbak, mint az agyszámítógép interfész – írta egy asszisztensének küldött e-mailben Hawking -, de hogy ez a helyzet megváltozzon, használni fogom Low rendszerét.”
Sok munka van még hátra azonban, beleértve a tudós agyhullámainak integrációját olyan számítógépekkel és eszközökkel, amelyek lehet?vé teszik számára a kommunikációt.
„Hát nem lenne csodálatos – tette fel Low a költ?i kérdést -, hogy egy olyan elme, mint amilyen Stephen Hawkingé, még egy kicsivel jobb kommunikációra legyen képes?”