Κυριακή, 1 Ιουλίου 2018

Από τη νευροτεχνολογία στη... νευρομαντεία

Σπύρος Μανουσέλης

Απ’ όσα γνωρίζουμε σχετικά με τη δομή, την οργάνωση και τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου, προκύπτει ότι καμία από τις υπάρχουσες νευροαπεικονιστικές μηχανές δεν είναι σε θέση να τον διαβάζει σαν ανοιχτό βιβλίο

Το πανάρχαιο όνειρο της ανθρωπότητας -αλλά και κάθε εξουσίας- να καταφέρει με κάποιο μαγικό τρόπο να «διαβάσει» απευθείας τις πιο μύχιες σκέψεις και τα συναισθήματα καθώς γεννιούνται στο μυαλό των ανθρώπων, φαίνεται να υλοποιείται στις μέρες μας χάρη στην ιλιγγιώδη πρόοδο των τεχνικών νευροαπεικόνισης των πιο απόκρυφων εγκεφαλικών δομών και λειτουργιών.

Χάρη σε μια σειρά από καινοτόμες τεχνικές, πρώτη φορά, έγινε εφικτός ο ακριβής τοπολογικά εντοπισμός των περίπλοκων εγκεφαλικών λειτουργιών αλλά και η ανάλυση των νευρωνικών μικροκυκλωμάτων που επιτρέπουν την ανάδυση των ιδιαίτερων νοητικών ικανοτήτων του ανθρώπινου είδους.

Μολονότι, πρόκειται για μια αποφασιστική καμπή στην έρευνα του ανθρώπινου εγκεφάλου και των νοητικών λειτουργιών του, όπως θα επιχειρήσουμε να δείξουμε, οι τρέχουσες νευροαπεικονιστικές τεχνικές δεν μας επιτρέπουν να μεταφράζουμε τη γλώσσα του εγκεφάλου στη γλώσσα του νου.

Με άλλα λόγια, δεν κατανοούμε ακόμη πώς η ηλεκτροχημική «γλώσσα» επικοινωνίας των νευρωνικών-εγκεφαλικών κυκλωμάτων μεταφράζεται στα, εν πολλοίς, ακατανόητα ιερογλυφικά της «γλώσσας» του νου.

Οι δυνατότητες και τα εγγενή όρια των τεχνικών απεικόνισης του εγκεφάλου



Το πανάρχαιο όνειρο της ανθρωπότητας -αλλά και κάθε εξουσίας- να καταφέρει με κάποιο μαγικό τρόπο να «διαβάσει» απευθείας τις πιο μύχιες σκέψεις και τα συναισθήματα καθώς γεννιούνται στο μυαλό των ανθρώπων, φαίνεται να υλοποιείται στις μέρες μας χάρη στην ιλιγγιώδη πρόοδο των τεχνικών νευροαπεικόνισης των πιο απόκρυφων εγκεφαλικών δομών και λειτουργιών.

Χάρη σε μια σειρά από καινοτόμες τεχνικές, πρώτη φορά, έγινε εφικτός ο ακριβής τοπολογικά εντοπισμός των περίπλοκων εγκεφαλικών λειτουργιών αλλά και η ανάλυση των νευρωνικών μικροκυκλωμάτων που επιτρέπουν την ανάδυση των ιδιαίτερων νοητικών ικανοτήτων του ανθρώπινου είδους.

Μολονότι, πρόκειται για μια αποφασιστική καμπή στην έρευνα του ανθρώπινου εγκεφάλου και των νοητικών λειτουργιών του, όπως θα επιχειρήσουμε να δείξουμε, οι τρέχουσες νευροαπεικονιστικές τεχνικές δεν μας επιτρέπουν να μεταφράζουμε τη γλώσσα του εγκεφάλου στη γλώσσα του νου.

Με άλλα λόγια, δεν κατανοούμε ακόμη πώς η ηλεκτροχημική «γλώσσα» επικοινωνίας των νευρωνικών-εγκεφαλικών κυκλωμάτων μεταφράζεται στα, εν πολλοίς, ακατανόητα ιερογλυφικά της «γλώσσας» του νου.

Εκεί που οι πανάρχαιες μαντικές πρακτικές αποτυγχάνουν παταγωδώς στο να αποκαλύψουν τις σκέψεις και τα συναισθήματα των ανθρώπων, οι πιο πρόσφατες τεχνικές «ανάγνωσης» του ανθρώπινου εγκεφάλου αποδεικνύονται πολύ πιο αποτελεσματικές γνωστικά και επωφελείς βιοϊατρικά.

Πράγματι, παρακολουθώντας κανείς την εκρηκτική ανάπτυξη των τεχνικών απεικόνισης του ζωντανού εγκεφάλου και των λειτουργιών του, τις τρεις τελευταίες δεκαετίες, διαπιστώνουμε την πρωτοφανή συσσώρευση γνώσης που έχει συντελεστεί σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα.

Σήμερα, οι μικροδομές, τα νευρωνικά κυκλώματα και οι λειτουργίες της πολύπλοκης μηχανής του νου δεν θεωρούνται πλέον «μυστήριο» αλλά ένα πρώτης τάξεως επιστημονικό «πρόβλημα», για την επίλυση του οποίου καταφεύγουμε σε ειδικές τεχνολογίες αιχμής.

Σημείο καμπής γι’ αυτές τις τεχνολογικές εξελίξεις ήταν η ανάπτυξη νέων απεικονιστικών συστημάτων που επέτρεψαν στους ερευνητές να ανοίξουν το, μέχρι χθες, ερμητικά κλειστό και αδιαφανές «μαύρο κουτί» του εγκεφάλου.

Βασιζόμενοι στις συγκλονιστικές επιτυχίες των νέων απεικονιστικών τεχνικών, αρκετοί νευροεπιστήμονες ισχυρίζονται ότι είναι πλέον σε θέση να προχωρήσουν σε ένα ακόμη πιο παράτολμο ερευνητικό εγχείρημα: να εξηγήσουν το πώς οι λεπτομερείς απεικονίσεις των εγκεφαλικών μηχανισμών σχετίζονται -κάποιοι λένε ταυτίζονται- με τις ανώτερες νοητικές μας ικανότητες, όπως τα συναισθήματα, η συνείδηση και η ανθρώπινη αυτεπίγνωση.

Ομως, παρά τις εκκωφαντικές εξαγγελίες και τα παραπλανητικά δημοσιεύματα στα ΜΜΕ, το όνειρο της απευθείας ανάγνωσης της ανθρώπινης σκέψης στην οθόνη του υπερυπολογιστή των νευροαπεικονιστικών συστημάτων αποτελεί ευσεβή πόθο: ένα άπιαστο, προς το παρόν και το ορατό μέλλον, νευροτεχνολογικό αλλά και βιοεξουσιαστικό όνειρο.

Η οπτικοποίηση της εγκεφαλικής γλώσσας 



Η νευροβιολογική έρευνα έχει αποκαλύψει, εδώ και πολλές δεκαετίες, τη βασική οργάνωση και τη στοιχειώδη ηλεκτροχημική γλώσσα επικοινωνίας μεταξύ των νευρώνων, των δομικών μονάδων του νευρικού ιστού. Παρ’ όλα αυτά, οι σύγχρονες Νευροεπιστήμες εξακολουθούν να αγνοούν το πώς η γλώσσα των νευρώνων μεταφράζεται στην τοπολογία, την αρχιτεκτονική και τις ποικίλες λειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Η σημαντική πρόοδος που σημειώθηκε κατά τον εικοστό αιώνα όσον αφορά τις στενότατες σχέσεις ανάμεσα στις δομές και τις λειτουργίες του εγκεφάλου, οφείλεται στις πολυάριθμες μικροανατομικές μικροσκοπικές μελέτες και τις βιοχημικές αναλύσεις, τεχνικές οι οποίες, επειδή είναι ιδιαίτερα επεμβατικές, πραγματοποιούνται συνήθως σε άλλα θηλαστικά και όχι σε ανθρώπους.

Οπως είδαμε στο προηγούμενο άρθρο (βλ. «Εφ.Συν.» 23-06-18), μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση προσφέρουν οι μη επεμβατικές αλλά και πιο έμμεσες νευροαπεικονιστικές τεχνικές, όπως η αξονική υπολογιστική τομογραφία (CT scan) και η μαγνητική τομογραφία (MRI) που περιγράφουν, με πρωτοφανή ακρίβεια, τα τοπολογικά όρια και την αρχιτεκτονική των επιμέρους δομών του εγκεφάλου. Ενώ, για τη ζωντανή απεικόνιση των λειτουργιών και των δυναμικών σχέσεων μεταξύ των δομών του εγκεφάλου μας, επινόησαν την τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) και την περιβόητη λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI).

Πιο πρόσφατα, μάλιστα, οι ειδικοί καταφεύγουν συχνά σε δύο νέες απεικονιστικές τεχνικές της εγκεφαλικής δραστηριότητας και ειδικότερα της ηλεκτροχημικής ανταλλαγής σημάτων μεταξύ των νευρώνων. Αυτή η νευρωνική σηματοδότηση καταγράφεται πρωτίστως με τη μέθοδο της Μαγνητοεγκεφαλογραφίας (MEG), αλλά και με τη μέθοδο του Διακρανιακού Μαγνητικού Ερεθισμού (TMS).

Η Μαγνητοεγκεφαλογραφία ως μη επεμβατική μέθοδος απεικόνισης των εγκεφαλικών λειτουργιών συνίσταται στην επιφανειακή καταγραφή της μαγνητικής ροής που παράγεται από ενδοκυτταρικά ηλεκτρικά ρεύματα στις στήλες των νευρικών κυττάρων. Ετσι, οι στήλες, που αποτελούν βασικές λειτουργικές μονάδες, εντοπίζονται τοπολογικά και διακρίνονται λειτουργικά.

Παρ’ όλα αυτά, από τα τέλη του 20ού αιώνα μέχρι σήμερα, κυρίως η λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) έχει αποδειχτεί το πανίσχυρο και σχεδόν «μαγικό», εργαλείο για τη διερεύνηση του νευρολογικού υποστρώματος πολλών εγκεφαλικών λειτουργιών. Και εκτός από τις προφανείς βιοϊατρικές εφαρμογές της, σε αυτήν κυρίως θα πρέπει να αποδοθεί η ευθύνη για τις εικασίες περί της δυνατότητας κατασκευής, στο μέλλον, «μηχανών ανάγνωσης της ανθρώπινης σκέψης».

Πράγματι, πριν από 9 χρόνια, μια ομάδα από Ιάπωνες ερευνητές στα Εργαστήρια Υπολογιστικής Νευροεπιστήμης στο Κιότο δημιούργησε ένα πρόγραμμα υπολογιστή ικανό να «διαβάζει» και να εμφανίζει στο μόνιτορ τις εικόνες που βλέπει ένας εθελοντής.

Συνδυάζοντας την τεχνική της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) με τα κατάλληλα υπολογιστικά προγράμματα αναπαράστασης κατάφεραν να παρακολουθήσουν στην οθόνη ενός υπολογιστή τις εικόνες που σχηματίζονταν στο μυαλό πολλών εθελοντών.

Ηταν μια από τις πρώτες ενδείξεις ότι ένα πρόγραμμα υπολογιστή, βασιζόμενο στις πληροφορίες που έχει καταγράψει ένας λειτουργικός μαγνητικός τομογράφος, είναι σε θέση να ανασυγκροτεί ψηφιακά τις εικόνες ή τις λέξεις που έχει μόλις είχε διαβάσει ένας εθελοντής και κατόπιν να τις προβάλλει στην οθόνη του υπολογιστή.


Πώς πέτυχαν αυτό το τεχνολογικό «θαύμα»; Πολύ απλά καταγράφοντας μέσω λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας τις αλλαγές στη ροή του αίματος στον οπτικό φλοιό των εθελοντών σε σχέση με την διαδοχή των εικόνων που προβάλλονταν στους εθελοντές, ενώ παράλληλα το πρόγραμμα του υπολογιστή ανέλυε τα δεδομένα συσχετίζοντάς τα με τις μεταβολές στη ροή του αίματος.

Τα επόμενα χρόνια, διάφορα εργαστήρια επιβεβαίωσαν την πρόβλεψη του καθηγητή Yukiyasu Kamitani, που διηύθυνε την ιαπωνική έρευνα, ότι αυτό το πειραματικό πρότυπο μπορεί να επεκταθεί και σε άλλες αισθήσεις, πλην της όρασης.

Πολύ σύντομα, όμως, οι νευροεπιστήμονες διαπίστωσαν ότι η απεικόνιση του ζωντανού εγκεφάλου μέσω της fMRI μπορούσε να επεκταθεί όχι μόνο σε αισθητηριακές, αλλά και σε άλλες ανώτερες ανθρώπινες νοητικές λειτουργίες.

Για παράδειγμα, πριν από μερικά χρόνια, πολύς θόρυβος δημιουργήθηκε από μια άλλη πρωτοποριακή έρευνα, αυτή τη φορά στην Ευρώπη.

Πρόκειται για συντονισμένες έρευνες που πραγματοποιήθηκαν στο Βερολίνο και στο Ινστιτούτο Max Plank της Λειψίας, από τις οποίες προέκυψε ότι είναι τεχνολογικά εφικτή η κατασκευή μηχανών ικανών να «διαβάζουν» τις προθέσεις των εθελοντών που συμμετείχαν στο πείραμα.

Οπως υποστήριξαν οι Ευρωπαίοι εγκεφαλοσκόποι, αυτή η απεικονιστική μηχανή μπορεί να ανιχνεύει, με σχετική ακρίβεια, τις θέσεις πάνω στον εγκεφαλικό μας φλοιό όπου επεξεργαζόμαστε κάποιες συνειδητές αποφάσεις μας, όπως π.χ. το να θυμηθούμε ένα ραντεβού ή να σχεδιάσουμε την επιστροφή ενός βιβλίου σε ένα φίλο.

Μελετώντας, μέσω της fMRI, την αυξημένη μεταβολική δραστηριότητα των ομάδων από νευρώνες που ενεργοποιούνται όταν λαμβάνουμε κάποιες αποφάσεις, αυτοί οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι κατάφεραν όχι μόνο να εντοπίσουν επακριβώς το σημείο της επιφάνειας του εγκεφαλικού φλοιού όπου λαμβάνονται αυτές οι αποφάσεις, αλλά και να προβλέψουν αυτές τις αποφάσεις.

Ζητώντας, για παράδειγμα, από εθελοντές να επιλέξουν ανάμεσα σε δυο δυνατότητες -να προσθέσουν ή να αφαιρέσουν δυο συγκεκριμένους αριθμούς- κατάφεραν να προβλέψουν στο 70% των περιπτώσεων την απόφαση των εθελοντών.

Νευρομαντική ερμηνεία των τεχνολογικών εξεικονίσεων



Η καθαρά θεωρητική, για την ώρα, δυνατότητα κατασκευής μιας νευροαπεικονιστικής μηχανής ικανής να «διαβάζει» κατευθείαν τις σκέψεις και τα συναισθήματά μας, καθώς αυτά σχηματίζονται στον εγκέφαλό μας, δεν ανήκει πλέον στο βασίλειο της επιστημονικής φαντασίας.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στο πεδίο των Νευροεπιστημών φαίνεται πως ανοίγουν τον δρόμο για την κατασκευή, στο απώτερο μέλλον, του «καθολικού αποκωδικοποιητή» της ανθρώπινης σκέψης.

Αρχίζουμε λοιπόν να κατανοούμε το γιατί εκεί που οι πανάρχαιες μαντικές πρακτικές αποτυγχάνουν παταγωδώς, οι πιο πρόσφατες τεχνικές «ανάγνωσης» του ανθρώπινου εγκεφάλου αποδεικνύονται πολύ πιο παραγωγικές γνωστικά, εμπειρικά ελέγξιμες και βιοϊατρικά επωφελείς. Είναι όμως έτσι ή μήπως πρόκειται για ακόμη μια τεχνοκρατική αυταπάτη;

Για να απαντήσουμε σε αυτά τα ερωτήματα θα πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ότι αυτές που θεωρούμε σήμερα ως «μηχανές ανάγνωσης της σκέψης» είναι, στην πραγματικότητα, υπολογιστικές «μηχανές μετάφρασης» των αδιαφανών ενδοκρανιακών δραστηριοτήτων. Μια τεχνολογική-υπολογιστική μετάφραση που επιλέγει και νοηματοδοτεί, αυθαίρετα, ορισμένες μόνο από τις αμέτρητες νευροβιολογικές ενέργειες που εκτελούνται, παράλληλα και ταυτοχρόνως, από τον εγκέφαλό μας.

Τα νευροαπεικονιστικά συστήματα που διαθέτουμε, σήμερα, μπορούν να καταγράφουν, να υπολογίζουν και να οπτικοποιούν όχι το περιεχόμενο κάποιων νοητικών λειτουργιών αλλά μόνο ορισμένους από τους απειράριθμους σχηματισμούς ή πρότυπα ενεργοποίησης χιλιάδων νευρώνων που υποτίθεται ότι εμπλέκονται άμεσα στην παραγωγή αυτών των λειτουργιών.

Πρόκειται δηλαδή, όχι για την τεχνολογική εξεικόνιση των συνειδητών ή υποσυνείδητων σκέψεων και αισθημάτων ενός ατόμου, αλλά, στην καλύτερη περίπτωση, για την καταγραφή κάποιων εγκεφαλικών διεργασιών που αντιστοιχούν ή σχετίζονται με αυτές τις νοητικές λειτουργίες.

Με άλλα λόγια, πρόκειται για νευρολογικά σημαίνοντα χωρίς, δυστυχώς, μια σαφή και μονοσήμαντη κατανόηση των αντίστοιχων νοητικών ή ψυχολογικών τους σημαινομένων. Και υπό αυτήν ακριβώς την έννοια, έχουμε κάθε δικαίωμα να μιλάμε για νευρομαντική ερμηνεία της εγκεφαλικής δραστηριότητας και όχι για το πολυπόθητο εγκεφαλικό αποτύπωμα της ανθρώπινης... ψυχής. Ισως επειδή αυτή η απόκοσμη, αιθέρια και υπερφυσική οντότητα δεν αποτελεί μια εύλογη ή, έστω, αναγκαία υπόθεση για την ατελή ίσως, αλλά συνεπή με τον εαυτό της, ανθρώπινη επιστημονική σκέψη.


Με βάση όσα γνωρίζουμε, μέχρι σήμερα, σχετικά με τη δομή, την οργάνωση και τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου, καμία από τις υπάρχουσες νευροαπεικονιστικές μηχανές δεν είναι σε θέση να διαβάζει «σαν ανοιχτό βιβλίο» τον εγκέφαλο που τις δημιούργησε.

Τα αίτια αυτής της αδυναμίας θα πρέπει να αναζητηθούν όχι τόσο στην τεχνολογική ή την επιστημονική μας ανεπάρκεια όσο στην εγγενή πολυπλοκότητα των περίπλοκων εγκεφαλικών λειτουργιών της μνήμης, της μάθησης, της σκέψης και της συνείδησης, των εκδηλώσεων δηλαδή της ανθρώπινης νόησης.

Η δυνατότητα τεχνολογικής χειραγώγησης αυτών των σύνθετων νοητικών διεργασιών προϋποθέτει τη λεπτομερή περιγραφή αφενός των «εσωτερικών» νευρωνικών κυκλωμάτων που εμπλέκονται σε αυτές τις εγκεφαλικές λειτουργίες και αφετέρου των περίπλοκων «εξωτερικών» αλληλεπιδράσεων με τις άλλες νοήσεις που, από κοινού με τις εκάστοτε πολιτισμικές συνθήκες, συνδιαμορφώνουν τις εκδηλώσεις του ανθρώπινου νου.

Συνεπώς, θα ήταν μάταιο και εντελώς ατελέσφορο το να φαντάζεται κανείς ότι, στο άμεσο μέλλον, μπορεί να κατασκευαστεί ένα αρκετά πολύπλοκο σύστημα ανάγνωσης της ανθρώπινης σκέψης.

Εξάλλου, ο Μεγάλος Αδελφός, η οργουελιανή εκδοχή της νεωτερικής Βιοεξουσίας, βασίζεται στον προληπτικό έλεγχο, στη διαρκή επιτήρηση και καταστολή της ελευθεριακής προδιάθεσης των ανθρώπων και όχι σε αμφίβολης υποδουλωτικής νευροαπεικονιστικές μηχανές.

Στο επόμενο άρθρο, θα έχουμε τη μεγάλη χαρά να συνομιλήσουμε με τον καθηγητή Ανδρέα Κ. Παπανικολάου, κορυφαίο Ελληνα νευροεπιστήμονα, ο οποίος δέχτηκε πρόθυμα να μας παρουσιάσει τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στο πεδίο των νευροαπεικονιστικών συστημάτων, τις πραγματικές δυνατότητες, αλλά και τους εγγενείς περιορισμούς τους.

Πηγή: efsyn.gr



Η Σφήκα: Επιλογές




Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...