Интерфейсы «мозг-компьютер» (ИМТ) привлекают внимание тем, что обеспечивают прямую связь между человеком и технологиями.
Такая связь может вызвать физические изменения – например, расширить возможности пациентов с параличом или ампутированными конечностями. Но технологии поднимают и ряд этических вопросов. Им и посвящена работа Уолтера Глэннона, опубликованная в Frontiers in Systems Neuroscience.
Ожидания
Успех ИМТ зависит от сочетания бессознательных ответов мозга и сознательного целенаправленного ожидания субъекта. Как правило, двигательные навыки выполняются автоматически после некоторого периода сознательного обучения. Но если у пациента повреждена центральная нервная система и снижены когнитивные способности, то с воплощением мыслей в действия могут возникнуть трудности. И эти трудности способны вызвать разочарование и тревогу, а также обострить чувство того, что пациент потерял контроль над своим поведением. Чтобы свести возможный вред к минимуму, врачи должны настраивать пациента на положительный результат, а также использовать ИМТ только у больных с хорошо сохранившимися когнитивными способностями. Конечно, это может показаться несправедливым. Однако такое решение сведет к минимуму возможность нанести эмоциональный вред тем, чьи познавательные способности не подходят для работы в тандеме с компьютером.
Плюсы и минусы ИМТ
ИМТ используют проводные или беспроводные системы, чтобы преобразовать сигнал в моторной коре в действия. Их польза и риск для пациентов зависит не столько от типа, сколько от инвазивности. Конечно, раз неинвазивные техники не связаны с внутричерепной хирургией и имплантацией устройства в мозге, нет риска инфекции или кровотечения. Однако они не могут легко считывать сигналы с двигательной области коры головного мозга – мешает череп и шумы от мышц. Обратная ситуация с электродами, которые устанавливаются над или под твердой мозговой оболочкой.
А еще электроды могут реорганизовываться и вызывать изменения в тканях. И это может быть хорошо – особенно, если при этом повышается нейропластичность и образуются новые нейрональные связи в обход того участка головного или спинного мозга, который приводит к потере двигательных функций. Но они также могут вызвать неблагоприятные изменения в окружающей ткани, а в результате неврологические и психические осложнения.
Безопасный и эффективный вариант – электрод, в который проросли нервные клетки. , Он может функционировать в течение многих лет, а благодаря вживленным усилителям можно записывать активность аксонов. Если это будет возможно, то инвазивные системы окажутся более благоприятном в соотношении польза-риск, чем неинвазивные.
Взаимодействие с ИМТ
Интерфейсы «мозг-компьютер», созданные на основе ЭЭГ и функциональной МРТ, помогут общаться тем, кто не может этого делать. Сюда входят три группы больных: минимально сознательные, «заключенные» и «полностью заключенные». Первые имеют остаточное осознание себя и окружающих. Вторые и третьи находятся в сознании несмотря на то, что практически полностью парализованы. Некоторые из этих пациентов могут общаться посредством произвольных движений век. Этим вторые и отличаются от третьей группы, которые не могут делать какие-либо произвольные телесные движения.
Осознанное восприятие и выражение намерения у «заключенных» пациентов отличает их от минимально сознательных. Это может облегчить взаимодействие через ИМТ благодаря визуальной обратной связи. Но даже если можно было бы преодолеть ограничения для всех пациентов, остается вопрос о смысле такого «общения». В частности не ясно, будут ли ответы свидетельствовать о реальных когнитивных и эмоциональных способностях пациента.
Заключение
ИМТ может принести пользу людям, восстанавливая двигательную активность и, возможно, способность к общению. Но некоторые ожидания могут превысить то, чего действительно можно достичь с помощью технологий. По мнению автора, самая значимая область применения интерфейсов «мозг-компьютер» — работа с пациентами, утратившими способность общаться. Но сомнительно, что даже самая современная система смогла продемонстрировать, что ИМТ способен четко и осмысленно выражать желания и принимать обоснованные решения. Последнее зависит также от когнитивных и эмоциональных качеств.
Текст: Любовь Пушкарская