Математиката помага на парализирани хора да общуват

Съществуват различни видове паралич, предизвикани от различни заболявания. Когато краката не се движат, човек не може да ходи, но общуването с околните не е проблем за него. Невинаги обаче е така.

Парализата на знаменития британски физик, космолог и популяризатор на науката Стивън Хокинг например е предизвикана от амиотрофична латерална склероза, от която почти цялото му тяло, освен мимическите мускули на бузите, е парализирано. Да живее частично пълноценен живот, му помага речев синтезатор, който впрочем не всеки може да си позволи.

Бузата на Хокинг се движи, но има и съвсем тежки случаи, когато човек се оказва наистина заключен в собственото си тяло. Той не е в състояние дори да мигне, макар че тялото продължава да функционира, а човек – да живее. В англоезичната литература за това състояние има определен термин – locked in. Но и за такъв тежък случай е измислен метод, позволяващ на парализирания човек да не губи връзка с околния свят.

„Лекарите светят с малко фенерче в очите на пациента, за да проверят реагира ли на дразнител мозъчният ствол. За индикатор служи свиването на зеницата. Но понякога може да се наблюдава и разширението й – в случай че изпитваме определени емоции или напрегнато мислим за нещо”, пояснява неврофизикът Волганг Айнхойзер от Марбургския университет (Германия). Той дълго време се занимавал с интерпретация на постепенното разширяване и свиване на зениците на парализирани пациенти, за да намери начин да общува с тях.

Съвместно със Стивън Лорейс от Университетската болница в Лиеж Айнхойзер работил с болни, „заключени” в собственото си тяло, но способни да мислят пълноценно, като всеки здрав човек. Най-универсалният начин за общуване се оказала електроенцефалографията – електродите се прикрепят към главата и отчитат мозъчните сигнали.

„Това е проверен метод, но няма как човек постоянно да бъде с електроди на главата. Към ЕЕГ следва да се прибягва само в крайни случаи. Ние се замислихме как пациентите могат да общуват с роднините си”, разказва Айнхойзер.

Отговорът се оказал доста прост. Учените си спомнили, че още през 1964 г. е провеждано изследване, в хода на което станало ясно, че нашите зеници се разширяват значително, когато правим математически изчисления наум. Колкото по-трудна е задачата, толкова повече се разширяват зениците.

Първоначално експериментът бил проведен със здрави хора, доброволно решили да помогнат на учените. Те седели пред камера, включена в компютър, и трябвало да общуват с изследователите без думи или жестове – само с разширяване и свиване на зениците.

На доброволците били задавани прости въпроси, на които може да се получи положителен или отрицателен отговор. Успоредно на екрана на компютъра се появявала математическа задача, която доброволците трябвало да решат наум, ако отговорът на въпросът е положителен.

„За вярна интерпретация на отговора не е важно ще получи ли пациентът верен отговор и ще реши ли изобщо тази задача. Главното е да се опита да го направи. Тогава се задействат умствените способности и се разширяват зениците, което околните може да приемат за положителен отговор на въпроса”, казва Айнхойзер.

Ефективността на методиката се оказала доста висока – при шестима доброволци 84 до 99% от отговорите се оказали интерпретирани вярно. Резултатите с парализирани хора също отчели висок показател – 67 до 84% от отговорите им били разшифровани вярно. Айнхойзер смята, че резултатът е въпрос на практика. Когато пациентите свикнат с такъв начин на общуване, то количеството вярно интерпретирани отговори ще нарасне рязко.

В хода на експеримента се изяснило още, че дадената методика може да се прилага и за диагностициране на нарушена работа на мозъка при парализирани пациенти. Айнхойзер предложил общуване посредством зениците с парализирани хора, при които се наблюдават сериозни нарушения във функционирането на главния мозък. Един от четирима показал добри резултати – това, че зениците се разширяват при изчисления наум, означава, че мозъкът все още е способен да реагира правилно.

По такъв начин Айнхойзер и колегите му измислили лесен и неизискващ хирургична намеса или допълнително оборудване начин за общуване с хората, които не могат нито да говорят, нито да жестикулират, нито дори да мигат.

Статията на учените е публикувана в сп. Current Biology.