Sve strane neuronauka – Andrej Savić

Tema ovonedeljnog predavanja iz ciklusa „Sve strane neuronauka“, koji se održava svakog četvrtka u Naučnom klubu u Beogradu, bila je „O neurotehnologiji: sprega čovek – mašina“, odnosno o mogućnosti da naša moždana aktivnost upravlja različitim uređajima. Ovo područje može mnogo da pomogne osobama s teškim invaliditetom, o čemu je ovaj put govorio dr Andrej Savić sa Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu.

Neurotehnologije za zatvaranje sprege čovek - mašina, mozak - računar - interfejs sistemi (Brain-Computer-Interface, BCI), mogu iskoristiti karakteristične promene moždane aktivnosti korisnika kao kontrolne signale uređaja (računara). Različiti mentalni zadaci ili spoljašnji stimulusi (vizuelni, auditivni ili somatosenzorni) indukuju promene koje su kodirane u spontanoj moždanoj aktivnosti. Generisane promene se mogu identifikovati merenjem moždanih signala koji predstavljaju direktnu ili indirektnu meru električne aktivnosti mozga.

Kao rezultat, namera korisnika da izvrši određene motorne ili kognitivne radnje može se detektovati direktno na kortikalnom nivou i pretvoriti u upravljački signal uređaja, bez korišćenja silaznih puteva kičmene moždine i perifernog motornog sistema. Korisnici potom mogu dodatno modulirati svoju moždanu aktivnost kako bi ostvarili bolju kontrolu nad sistemom (pristup koji se naziva neurofidbek).

Interfejs mozga i mašine

Postoje instrumenti koji omogućavaju da se čak i u nekim realnim životnim aktivnostima meri električna aktivnost mozga i da se u realnom vremenu analizira određenim algoritmima koji su implementirani u nekom računaru ili mikroprocesoru koji može da bude sam deo nekog uređaja i da ti pametni algoritmi, na bazi veštačke inteligencije ili mašinskog učenja, prepoznaju nameru osobe i na neki način je prevedu u akciju nekog uređaja.

„Suština je da možemo određenim senzorima i određenim uređajima da merimo aktivnost osobe i da je na neki način prevedemo u neku komandu spoljašnjeg uređaja. Ta moždana aktivnost može da bude, zapravo, neka direktna električna mera neuronske aktivnosti, odnosno akcionih potencijala (nervnih impulsa). Mi imamo instrumente koji to mogu da mere, koji se danas mogu praktično spakovati u nešto što je veličine kutije šibica; to su tzv. EG pojačavači koji su ranije bili instrumentacija koja je zauzimala celu jednu prostoriju", kaže dr Andrej Savić.

Kako izgleda primer uspostavljanja direktne mozak - uređaj interakcije? Recimo, zamišljeni pokret ruke se može tako prevesti u realni pokret robotske ruke ili u električni stimulus koji će onda veštački pokrenuti nečiji mišić koji je npr. paralizovan zato što je veza između mozga i mišića prekinuta na nivou kičmene moždine ili perifernih nerava. Dakle, veštački će se aktivirati mišić koji sam po sebi može biti očuvan i vratiće osobi mogućnost pokreta.

Oblast neuronauke je multidisciplinarna. To je samo jedna mala grana, ali zato se to merenje i analiza moždane aktivnosti koristi u raznim drugim granama neuronauka, pre svega u bazičnim neuronaukama, gde se različiti procesi moždane funkcije izučavaju radi dijagnostike, utvrđivanja nekih biomarkera, različitih oboljenja i slično.

„Ove tehnologije se uglavnom i dalje koriste za pomoć osobama sa motornim deficitima, pre svega osobama sa ozbiljnim motornim oštećenjima usled oboljenja poput amiotrofične lateralne skleroze (ALS), zatim kod povreda kičmene moždine jako visokog nivoa gde dolazi do kompletne paralize ili nekog drugog degenerativnog oboljenja", izjavio je dr Savić.

Novi trend koji se koristi u rehabilitaciji kao pomoć osobama nakon moždanog udara više ne uključuje pasivni postupak u terapiji, pri kojoj terapeut ili neka električna stimulacija pomeraju paralizovanu ruku pacijentu. Zapravo, pacijent sam sebi daje terapiju, uslovno rečeno, zamišljanjem i pokušajem pokretanja paralizovanog dela tela. S nedavnim napretkom ovih tehnologija, opseg primene BCI sistema se proširio na četiri oblasti: komunikacija i kontrola, motorna supstitucija, rehabilitacija i zabava.

broj komentara 0 pošalji komentar