Учёные смогли пообщаться с полностью запертыми людьми

При синдроме полностью запертого человека он ведёт себя как главная героиня фильма "Убить Билла": внешне выглядит впавшим в кому, но всё видит и запоминает. Теперь учёные нашли способ хотя бы ограниченно общаться с такими людьми.

Исследователи из Германии, Китая и США создали нейроинтерфейс, позволяющий пациенту с синдромом полностью запертого человека отвечать "да" или "нет" на задаваемые вопросы. Соответствующая статья опубликована в PLoS Biology.

В результате различных травм, инсультов и отдельных инфекционных заболеваний у людей может наступить поражение аксонов и нейронов, отвечающих за подвижность мышц. При этом собственно сознание и способность слышать (иногда и видеть) полностью сохраняется. Однако шевелить веками или говорить такие люди не могут. Сходное состояние показано в начале киноленты "Убить Билла".

Учёные давно пытаются найти средства общения с такими людьми. Существуют нейроинтерфейсы на вживляемых в мозг электродах, которые позволяют различать их реакцию: например, отвечают ли они "да" или "нет" на вопросы, которые слышат от собеседника. Однако все существующие вживляемые электроды вызывают у организма воспалительную реакцию и со временем перестают эффективно работать, вызывая нужду в новой операции по вживлению очередных электродов. Попытки уловить реакции пациента по энцефалограмме пока не удавались.

Чтобы решить проблему, исследователи применили безоперационный подход. Они подсвечивали череп пациента ближним инфракрасным излучением, а затем снимали на чувствительную к нему камеру то, как сильно мозг поглощает такое излучение. Когда та или иная область мозга работает активнее обычного, в неё поступает больше крови. Гемоглобин крови хорошо поглощает ближнее ИК-излучение, а окружающие его ткани мозга — нет. Таким образом учёные смогли без вживления электродов определить, как меняется кровоток в тех или иных зонах мозга пациента.

Используя глубокое машинное обучение, они натренировали нейроинтерфейс определять, когда четверо участников эксперимента говорили "да" или "нет". Для этого при них произносили фразы с очевидными ответами обоих типов ("Париж столица Франции" или "Париж столица Германии") и фиксировали реакцию по кровотоку в мозге. Сравнивая приток крови при положительных и отрицательных ответах (он при них активизируется в разных зонах мозга), нейроинтерфейс смог обучиться понимать утверждения и отрицания больных в ответ на вопрос.

Помимо очевидного практического значения (пациенты смогли узнать о мыслях и чувствах своих родственников и так далее) работа имела и неожиданный побочный результат. Выяснилось, что все четверо хорошо оценивали свою жизнь в текущем состоянии. Авторы работы отмечают, что ранее, до получения сведений от самих больных, часто ставился вопрос об эвтаназии лиц с синдромом полностью запертого человека. Предполагалось, что не имея возможности двигать чем-либо и общаться, всё чувствующий и сознающий пациент должен испытывать крайний дискомфорт. Полученные новые данные не подкрепляют такое мнение.