Ο ανθρώπινος εγκέφαλος ελέγχει τη σκέψη, τα συναισθήματα και τις κινήσεις μας. Σε μια έκθεση στη Νότια Γαλλία, τα παιδιά μαθαίνουν τα μυστικά του. Ο επιμελητής της έκθεσης μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς οι Ευρωπαίοι ερευνητές ξεκλειδώνουν τα μυστήρια του εγκεφάλου.
«Η εξέλιξη οδήγησε στη δημιουργία διαφορετικών εγκεφάλων στα ζώα, και ο κάθε ένας έχει πολύ διαφορετικές δυνατότητες. Ακόμη και οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι, έχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους.Το πως χρησιμοποιούμε τον εγκέφαλό μας, οι εμπειρίες της ζωής μας και οι γνώσεις μας παίζουν ρόλο στο πως αναπτύσσεται. Η προσωπική μας διαδρομή μετατρέπει τον εγκέφαλό μας σε ένα μοναδικό όργανο, απολύτως προσαρμοσμένο στον κάθε άνθρωπο» υποστηρίζει ο Βινσέντ Ζουανέου, επιμελητής της έκθεσης «Cervorama».
«Στο παρελθόν, ο εγκέφαλος μας μπορούσε να μελετηθεί μόνο σε νεκρούς, κατά τη διάρκεια της νεκροψίας ή αμέσως μετά. Σήμερα, παρακολουθούμε σε πραγματικό χρόνο, έναν ζωντανό εγκέφαλο χάρη στην ιατρική απεικόνιση. Η εξέλιξη της τεχνολογίας μας βοηθά να κατανοήσουμε πολύ καλύτερα το πως λειτουργεί και ποιες είναι οι δυνατότητες του. Όλοι φοβούνται να αγγίξουν αυτό το εύθραυστο ανθρώπινο όργανο. Η νευροχειρουργική δεν είναι ένας ανώδυνος και απόλυτα ασφαλής τρόπος μελέτης. Η επεξεργασία του εγκεφάλου ακόμη και σήμερα προκαλεί άγχος και ανησυχία» προσθέτει ο Ζουανέου.
Σε ένα νοσοκομείο στη Λιθουανία, μια ασυνήθιστη εξέταση βρίσκεται σε εξέλιξη. Ασθενείς με τραύμα στο κεφάλι, φορούν πλαστικά γυαλιά που μετρούν την πίεση στους εγκεφαλικούς ιστούς.
Δείτε Επίσης
Οι μετρήσεις αυτές έχουν βοηθήσει σημαντικά τους επιστήμονες που προσπαθούν να διαγνώσουν αν οι ασθενείς κινδυνεύουν από σοβαρές εγκεφαλικές βλάβες. Μέχρι σήμερα, αυτή η εξέταση μπορούσε να γίνει μόνο με διάτρηση του κρανίου, μια επικίνδυνη και δαπανηρή διαδικασία. Γι’ αυτό και 1 εκατομμύριο ασθενείς στην Ευρώπη δεν υποβάλλονται στις κατάλληλες εξετάσεις για τα τραύματα του εγκεφάλου τους. Όμως κάτι τέτοιο, μπορεί σύντομα να ανήκει στο παρελθόν.
«Η πλατφόρμα αυτή, δίνει σε εμάς τους νευροχειρουργούς τη δυνατότητα να καταλάβουμε τι συμβαίνει στον εγκέφαλο χωρίς να επέμβουμε. Στις μέρες μας, οι επεμβατικές μετρήσεις είναι η συνήθης πρακτική στην νευροχειρουργική. Αλλά δεν μπορούμε να προχωρήσουμε σε τέτοιες επεμβάσεις, όσο ο ασθενής είναι ξύπνιος. Αυτός ο μηχανισμός μας επιτρέπει να κάνουμε ασφαλείς, γρήγορες και ακριβείς μετρήσεις της ενδοκρανιακής πίεσης» υποστηρίζει ο Σαούλιους Ρόκα, καθηγητής στο τμήμα Νευροχειρουργικής του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου στο Βίλνιους.
Η πλατφόρμα βασίζεται στην τεχνολογία των υπερήχων. Οι υπέρηχοι εφαρμόζονται στο μάτι και καταγράφουν την ροή του αίματος σε δύο διαφορετικές περιοχές της οφθαλμολογικής αρτηρίας. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι υπέρηχοι επεξεργάζονται τα στοιχεία, γρήγορα και με ακρίβεια.
«Προσπαθούμε να μετρήσουμε την ταχύτητα των σωματιδίων του αίματος καθώς και να ανακαλύψουμε τα μυστικά των πιο μικρών αγγείων του εγκεφάλου. Η μεγάλη πρόκληση για μας είναι η ακρίβεια των αποτελεσμάτων, γι’ αυτό και ο μηχανισμός μας είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος. Αναπτύξαμε καινοτόμες τεχνολογίες, όπως η ψηφιακή επεξεργασία του σήματος και οι αλγόριθμοι φιλτραρίσματος. Όλα αυτά συνυπάρχουν σε μια ενιαία ηλεκτρονική πλατφόρμα» υποστηρίζει ο Εντβάρντας Σάουτσκας, υπεύθυνος τους έργου «BrainSafe project».
Όμως ο εγκέφαλος δεν είναι απλά, ένα ακόμη εύθραυστο όργανο του σώματος μας. Ο εγκέφαλος μας έχει την ικανότητα να αναπτύσσεται μόνος του, να μαθαίνει καινούρια πράγματα και να προσαρμόζεται στις αλλαγές της ζωή μας. Όμως το μυαλό μας μπορεί να χάσει την δύναμη του καθώς μεγαλώνουμε.
«Στο Λονδίνο, υποβάλαμε οδηγούς ταξί σε μαγνητικές εξετάσεις. Αποδείχθηκε πως έχουν πιο ανεπτυγμένο ιππόκαμπο από τους άλλους ανθρώπους. Ο Ιππόκαμπος είναι μια περιοχή του εγκεφάλου και ευθύνεται για την μνήμη. Γιατί στους οδηγούς ταξί του Λονδίνου ο ιππόκαμπος του εγκεφάλου είναι πιο ανεπτυγμένος; Έχουν αναπτύξει αυτή την πνευματική ικανότητα, γιατί πρέπει να θυμούνται τους δρόμους της Βρετανικής πρωτεύουσας. Έχουν ένα χάρτη στο μυαλό τους» υποστηρίζει ο Βινσέντ Ζουανέου, επιμελητής της έκθεσης «Cervorama».
«Η πλαστικότητα του εγκεφάλου μας επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Όμως οι νευρώνες είναι ό,τι πιο σημαντικό. Είναι σε θέση να οργανωθούν μόνοι τους και να δημιουργήσουν δίκτυα, αρά και να αναπτύξουν τις δυνατότητες του μυαλού μας. Όσο περισσότερο ερεθίζουμε τους νευρώνες, τόσο μεγαλύτερα δίκτυα θα δημιουργηθούν. Αν όμως δεν τους διεγείρουμε, τα περισσότερα απο αυτά τα δίκτυα τελικά θα εξαφανιστούν» προσθέτει ο Ζουανέου.
Σε ένα εργαστήριο στη Βιέννη, οι επιστήμονες ξεκλειδώνουν τα μυστικά του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας τα χέρια τους.
Προσπαθούν να αποκαλύψουν τα βαθύτερα μυστικά της μοριακής γήρανσης του μυαλού μας. Και πιο συγκεκριμένα προσπαθούν να καταλάβουν γιατί κάποιοι εγκέφαλοι ηλικιωμένων ανθρώπων παραμείνουν υγιείς, ενώ κάποιοι άλλοι αναπτύσσουν νευρο-εκφυλιστικές ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ.
«Οι νευρώνες και τα νευρικά κύτταρα που βρίσκονται σε συνεχή επαφή, αρχικά χάνουν αυτή την επαφή. Στη συνέχεια, τα νευρικά κύτταρα των νευρώνων, πεθαίνουν. Παράλληλα με αυτή την διαδικασία, στον εγκέφαλο συγκεντρώνονται παθολογικές πρωτεΐνες. Κάπως έτσι, η νόσος Αλτσχάιμερ προσβάλει τον εγκέφαλο. Προσπαθούμε να ανακαλύψουμε ποιο είναι το πρώτο βήμα αυτής της διαδικασίας. Θέλουμε ακόμη να μάθουμε ποιο είναι το προηγούμενο στάδιο. Όταν ένας ασθενής με συμπτώματα Αλτσχάιμερ πηγαίνει στον γιατρό οι νευρώνες έχουν ήδη χαθεί, είναι νεκροί. Θέλουμε να πάμε 5 με 8 χρόνια πίσω, στην εποχή όπου η ασθένεια αρχίζει πραγματικά» υποστηρίζει ο Κομπά Κόβακς, νευρολόγος και νευροπαθολόγος, του πανεπιστημιακού νοσοκομείου της Βιέννης.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως έχουν αποκτήσει πολύτιμες γνώσεις. Εκτιμούν ότι οι ίδιες πρωτεΐνες και τα γονίδια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του εγκεφάλου, παίζουν ρόλο και στον νευροεκφυλισμό του καθώς ο χρόνος περνά. Αν έχουν δίκιο, ίσως η θεραπεία της νόσου βρίσκεται κοντά.
«Είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε γιατί κάποιοι άνθρωποι δεν προσβάλλονται από άνοια και μένουν, ας πούμε κανονικοί. Προστατεύονται απο κάποια γενετική μεταβολή, τι ακριβώς συμβαίνει; Έτσι, η δουλειά μας δεν επικεντρώνεται μόνο στους κινδύνους και σε όσα προκαλούν το Αλτσχάιμερ. Δίνουμε ιδιαίτερη σημασία στους παράγοντες που προφυλάσσουν τον οργανισμό. Ποια είναι δηλαδή, αυτή η γενετική δομή που προστατεύει από τη νόσο. Αν βρούμε αυτή τη γενετική τροποποίηση, τότε ίσως να μπορέσουμε να ελέγξουμε τα επίπεδα πρωτεΐνης που συγκεντρώνει ο εγκέφαλος. Ίσως να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε έναν δείκτη πρωτεΐνης και να ανοίξουμε νέους δρόμους για την θεραπεία της νόσου. Βεβαίως κάθε εγκέφαλος αντιδρά διαφορετικά, όμως αν ξεκλειδώσουμε αυτό το μυστικό, ίσως μπορέσουμε να βοηθήσουμε εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο. Αν τα καταφέρουμε, θα ανακουφίσουμε τόσους ανθρώπους που σήμερα υποφέρουν» υποστηρίζει ο Κομπά Κόβακς.
Ο εγκέφαλος μας έχει τεράστιες και ανεξερεύνητες δυνατότητες. Μπορεί για παράδειγμα να χειριστεί ένα ρομπότ ή και πολύπλοκα μηχανήματα. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν μια σύνθετη τεχνική, γνωστή και ως σύνδεση εγκεφάλου-υπολογιστή. Αυτή η νέα μέθοδος προσφέρει ελπίδα σε άτομα με μηδενική ή μειωμένη κινητικότητα στα χέρια και τα πόδια.
«Βλέπουμε όλο και περισσότερους παραπληγικούς που με το μυαλό τους ελέγχουν μηχανές και υπολογιστές. Γνωρίζουμε ότι το ανθρώπινο μυαλό έχει απίστευτες ικανότητες, όμως η εξέλιξη του εγκεφάλου εξαρτάται και από τις δοκιμασίες και τους στόχους που εμείς επιλέγουμε. Τα ερεθίσματα μας δείχνουν το δρόμο που ακολουθεί το μυαλό μας. Γι ‘αυτό και είναι πολύ δύσκολο να εξακριβώσουμε ποια είναι τα όρια του μυαλού μας» υποστηρίζει ο Βινσέντ Ζουανέου, επιμελητής της έκθεσης «Cervorama».
Σε ένα εργαστήριο στο Λινζ, ο εγκέφαλος χρησιμοποιείται για να ανάψει και να σβήσει τα φώτα. Ηλεκτρόδια γύρω από το κρανίο, ανιχνεύουν πότε τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου είναι περισσότερο ή λιγότερο ενεργά. Ένας υπολογιστής καταγράφει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου και στη συνέχεια δίνει εντολές στους λαμπτήρες.
Αλλά οι ερευνητές εδώ, πιστεύουν ότι ο εγκέφαλος μπορεί να κάνει πολύ περισσότερα, εφόσον διεγερθεί
Με αυτή την τεχνική, παραπληγικοί μπορεί να παίζουν ηλεκτρονικά ή επιτραπέζια παιχνίδια με το μυαλό τους. Ακόμη και να ανοίγουν πόρτες από απόσταση. Όμως οι ερευνητές πιστεύουν πως μπορούν να πετύχουν πολύ περισσότερα.
«Η σύνδεση υπολογιστή – εγκεφάλου λειτουργεί με τον ακόλουθο τρόπο: Τοποθετούμε τα ηλεκτρόδια, σε σημεία του κεφαλιού, όπου μπορούμε να καταγράψουμε τα εγκεφαλικά κύματα. Για το σύστημά μας, ένα και εγκεφαλικό σήμα, είναι αρκετό και μπορεί να ξεκινήσει η λειτουργία του υπολογιστή. Ακριβώς όπως χρησιμοποιούμε έναν μόνο διακόπτη για να ενεργοποιήσουμε κάποιο μηχάνημα, κάτι ανάλογο συμβαίνει και με το μυαλό μας. Ένα εγκεφαλικό σήμα έχει τη δύναμη να ενεργοποιήσει, ακόμη και να ελέγξει κάποιες μηχανές». υποστηρίζει ο Στεφάν Πάρκερ, καθηγητής πληροφορικής και και συντονιστής των ερευνών στο πανεπιστήμιο «Johannes Kepler».
Οι ερευνητές ήδη δοκιμάζουν τις δυνατότητες ελέγχου μηχανημάτων που πετούν, συνδυάζοντας εγκεφαλικά σήματα, τεχνικούς αισθητήρες και έναν υπολογιστή. Υπάρχουν όμως και άλλες ιδέες, που θα βελτιώσουν την καθημερινότητα πολλών ανθρώπων.
«Για παράδειγμα, θα μπορούμε με τον εγκέφαλο μας να ελέγξουμε μια αναπηρική καρέκλα και μάλιστα με μεγάλη ακρίβεια. Ακόμα και έναν υπολογιστή που θα λειτουργούσε με μεγαλύτερη ταχύτητα. Μελλοντικά, ίσως τα σήματα του εγκεφάλου μας βοηθήσουν να ελέγξουμε ακόμη και ένα ορθωτικό μηχάνημα, και έτσι οι παραπληγικοί μπορούν ίσως να σηκωθούν και πάλι όρθιοι» σημειώνει ο τεχνικός πληροφορικής, Γκέρχαρντ Νουσμπάμ.
Οι επιστήμονες υποστηρίζουν, πως αυτές οι εφαρμογές δεν θα αργήσουν να γίνουν πραγματικότητα. Όμως το μυαλό μας κρύβει πολλά μυστικά και οι ερευνητές έχουν ακόμη πολύ δρόμο, μέχρι να λύσουν το επιστημονικό παζλ του ανθρώπινου εγκεφάλου.
