նախընտրելի դարձնել
Մտքի ուժով ստիպել, որ պրոթեզը շարժվի՞, թե՞ գրել. առեղծվա՞ծ է, թե՞ ժամանակակից իրականություն։ Որքանո՞վ կարող են մարդիկ առաջադիմել նեյրոտեխնոլոգիաների ոլորտում, և արդյո՞ք դրանք կհանգեցնեն մարդկանց և թվային աշխարհի միջև սահմանը ջնջելուն: Կհասնե՞նք արդյոք հոգեկան խանգարումների մեխանիզմների լիարժեք ըմբռնմանը, կկարողանա՞նք նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների բուժման միջոցներ գտնել և ինչպե՞ս կփոխակերպվի լեզուն: Նեյրոգիտության ոլորտի մասնագետները փորձել են պատասխանել այս և այլևայլ հարցերի՝ Մոսկվայում նոյեմբերի 4-6-ը անցկացվող «Ստեղծելով ապագան» ֆորումին «Ուղեղի էվոլյուցիա. ինչպե՞ս է աշխարհը փոխում մեզ» թեմայով քննարկման ժամանակ։
Նեյրոինտերֆեյսեր
Նեյրոինտերֆեյսերը կամ «ուղեղ-համակարգիչ» ինտերֆեյսերն ուղեղից ազդանշան արտաքին սարք փոխանցելուն օգնող տեխնոլոգիաներ են: Երեք ընկերություններ մինչ օրս ինվազիվ իմպլանտացվող Blackrock Neurotech, Neuralink և Synchron ինտերֆեյսերի կլինիկական փորձարկումներ են անցկացրել: Թեստերը, ինչպես պատմում է «Նյարդաբանության գիտական կենտրոնի» դաշնային պետական բյուջետային հիմնարկի նյարդավիրաբույժ Դմիտրի Կոպաչյովը, իրենց առջև խնդիր են դրել օգնել քվադրիպլեգիայից (ձեռքերի և ոտքերի վրա ազդող կաթվածի ձև) տառապող մարդկանց վերականգնել կորցրած գործառույթները: Սակայն թեստերի ընթացքում որոշակի խնդիրներ են ի հայտ եկել։
Այսպես, Blackrock neurotekh-ը Յուտայի միկրոմատրիցայի օգնությամբ միկրոէլեկտրոդներից պոտենցիալների գրանցման համակարգ է մշակել: 2016 թվականին մամուլում շրջանառվեց Բարաք Օբամայի լուսանկարը, որտեղ նա սեղմում է առաջին հիվանդի պրոթեզ ձեռքը, բայց դրանից հետո այս տեխնոլոգիայի մասին այլևս ոչինչ չխոսվեց: Ըստ Կոպաչյովի՝ 80 միկրոն տրամագծով 100 էլեկտրոդներից բաղկացած կառուցվածքը վնասում է գլխուղեղի կեղևի փոքր անոթներն ու արյունազեղում առաջացնում, ինչի արդյունքում էլեկտրոդները շարքից դուրս են գալիս:
Իլոն Մասկի Neuralink-ը մասամբ լուծել է այս խնդիրը՝ այն օգտագործում է 6 միկրոն տրամագծով չափազանց նուրբ էլեկտրոդներ, որոնք հատուկ ռոբոտի միջոցով տեղադրվում են մաշկի տակ։ Բայց, այնուամենայնիվ, այս էլեկտրոդները ևս շարքից դուրս են գալիս։
Synchron's Stentrode-ը էնդովասկուլյար կերպով (Էնդովասկուլյար վիրաբուժություն. արյան անոթների վրա կատարվող վիրաբուժական միջամտություն՝ ներմաշկային հասանելիության միջոցով ճառագայթային պատկերման եղանակների հսկողության ներքո՝ հատուկ գործիքների միջոցով-խմբ.) տեղադրվում է մեծ գլխուղեղի երակային անոթի մեջ և գլխուղեղի մոտորային կեղևից հաշվարկում տեղային պոտենցիալները: «Այնտեղ արձանագրվում է ոչ թե առանձին նեյրոններից, այլ գլխուղեղի մոտորային կեղևից։ Այն տեղակայված է պրոեկտիվորեն գլխուղեղի կեղևի մակարդակում, որը կառավարում է մոտորային շարժումը և, կոպիտ ասած, հաշվարկում է Էլեկտրաուղեղագրությունը (ԷՈԻԳ)։ Այսինքն՝ սա յուրօրինակ ինվազիվ Էլեկտրաուղեղագրություն է»,-նշում է Կոպաչյովը։
Ըստ նրա՝ ներկայում նեյրոպրոթեզավորման հիմնական խնդիրը էլեկտրոդի և ուղեղի հյուսվածքի կենսահամատեղելիությունն է։ Առայժմ էլեկտրոդը մերժվում է։ Բայց եթե խնդիրը լուծվի, մենք այլևս սովորական մարդ չենք լինի։
«Հիմնական խնդիրը նեյրոպրոթեզավորումն է, նյարդային հյուսվածքի կապը անօրգանական նյութերի հետ և դրանց միջև տեղեկության փոխանցման հնարավորությունը։ Մարդու ուղեղը, առհասարակ՝ նյարդային համակարգը հուսալիորեն պաշտպանված է այդ փոխազդեցությունից: Ամեն անգամ, երբ փորձում ենք կապել դրանք, նրանք մերժում են միմյանց։ Բայց խնդիրն էլ այն է, որ հենց դա համատեղենք, կենսաբանական կրիչի կարիքը որպես այդպիսին կվերանա, մենք գոյության այլ՝ անօրգանական, թվային ձևի կանցնենք: Եվ այդ ժամանակ մարդկությունը կվերանա, մենք այլևս սովորական մարդիկ չենք լինի»,- սա ռուս գիտնականի ֆուտուրիստական կանխատեսումն է։
Աշխատանքներ են տարվում նաև հակառակ ուղղությամբ՝ ոչ թե ուղեղից ազդանշաններ վերցնել, այլ ներգործել ուղեղի վրա։ Քանի որ ուղեղն էլեկտրականապես ակտիվ է, դրա վրա զանազան էլեկտրամագնիսական եղանակներով կարելի է ներգործել: Ազգային հետազոտական համալսարանի Տնտեսագիտության բարձրագույն դպրոցի Կոգնիտիվ նեյրոգիտությունների ինստիտուտի առաջատար գիտաշխատող իտալացի Մատտեո Ֆեուրրան պատմել է ուղեղի ոչ ինվազիվ նեյրոստիմուլյացիայի մասին։ Այս տեսակի նեյրոստիմուլյացիան ներառում է, օրինակ, տրանսկրանիալ (գանգի միջով) մագնիսական խթանումը կամ տրանսկրանիալ էլեկտրական խթանումը: Դրանք հնարավորություն են տալիս և՛ գրգռել ուղեղի անհրաժեշտ գործունեությունը, և՛ արգելակել այն։
Ավելի կենսական հարցերի շուրջ՝ նեյրոդեգեներատիվ և հոգեկան հիվանդություններ
Մոսկվայի Լոմոնոսովի անվան պետական համալսարանի կենսաբանական ֆակուլտետի կենսաբանական գիտությունների դոկտոր, մարդու և կենդանիների ֆիզիոլոգիայի ամբիոնի պրոֆեսոր Վյաչեսլավ Դուբինինը հիշեցրել է, որ մարդու ուղեղում, բացի էլեկտրականությունից, կա նաև շատ բարդ քիմիա։ «Ավելին, քիմիան շատ տարբեր մակարդակներում է, և առաջին շերտը նեյրոհաղորդիչների մակարդակն է, այսինքն՝ այն մոլեկուլները, որոնց օգնությամբ նեյրոններն ազդանշաններ են փոխանցում։ Դոպամինը (դոֆամին), սերատոնինը, գլուտամատը, սրանք բոլորը հայտնի են, և եթե ուզում ենք ազդել ուղեղի վրա, վերցնում ենք մոլեկուլներ, որոնք կամ խանգարում են այդ նյութերին՝ անտագոնիստները, կամ օգնում են՝ ագոնիստները: Կան նաև ներբջջային գործունեության առնչվող ավելի խոր գործընթացներ։ Եթե մենք խնդիրներ ունենք նեյրոնների և նեյրոհաղորդիչների փոխազդեցության մակարդակում, դա այնքան էլ վատ չէ, ուրեմն ի վիճակի ենք ինչ-որ կերպ ազդել նեյրոնային ցանցերի և ընդհանուր առմամբ ուղեղի գործառույթների վրա, պարզապես դեղեր ներմուծելով, և դրանք ինչ-որ բան են անում բջիջների միջև: Երբ ինչ-որ բան կոտրվում է ներբջջային մակարդակում, դա շատ ավելի լուրջ է։ Խնդիրն այն է, որ ներբջջային պրոցեսները համընդհանուր են, և եթե սկսում ենք ազդել դրանց վրա, օրինակ՝ հեռացնել նեյրոդեգեներացիան, սովորաբար մի շարք կողմնակի ազդեցություններ ենք ունենում այլ համակարգերում, և այդ պաթոլոգիաներին հասնելը կարող է չափազանց դժվար լինել»,-ասում է գիտնականը:
Ըստ նրա՝ եթե ամփոփելու լինենք՝ ինչ է նեյրոդեգեներացիան՝ Ալցհայմերի հիվանդությունը, Պարկինսոնի հիվանդությունն ու Հանթինգթոնի խորեան, դա, ըստ էության, սպիտակուցային թափոնքի կուտակում է։ Սպիտակուցները աշխատում են մարդու մարմնի բոլոր բջիջներում։ Որոշ ժամանակ անց դրանք շարքից դուրս են գալիս, և գոյություն ունի կոտրված սպիտակուցների հեռացման համակարգ։ Բայց պատահում է, որ հին սպիտակուցները հեռացնելու համակարգը սկսում է ավելի վատ աշխատել, և ինչ-ինչ պատճառներով վատ սպիտակուցները սկսում են ավելի շատ ձևավորվել։ «Կարող են լինել գենետիկական պատճառներ կամ խրոնիկական սթրեսին առնչվող պատճառներ, նեյրոբորբոքման, նյութափոխանակությանն առնչվող որոշ բաներ, օրինակ՝ վիտամիններ, միկրոտարրեր, պարզապես սնունդ»,-նշում է Դուբինինը։ Եթե նման թերի սպիտակուցները կուտակվեն, օրինակ, լյարդում կամ մաշկի մեջ, դա այնքան էլ վատ չէ, քանի որ հարևան բջիջները կտրոհվեն և կփոխարինեն դրանց: Բայց երբ այն կուտակվում է ուղեղում, դա աղետ է, քանի որ եթե նեյրոնը շարքից դուրս է գալիս, առավել ևս՝ եթե այն մեռնի, նրան փոխարինող չկա, քանի որ սովորաբար նյարդային բջիջները չեն տրոհվում: Եվ դեղերը, որոնք, օրինակ, օգնում են լյարդին, այստեղ կիրառելի չեն։
«Հետևաբար, նեյրոդեգեներացիան լրջագույն խնդիր է, քանի որ մարդկությունը ավելի ու ավելի լավ է գլուխ հանում սրտանոթային հիվանդություններից, ուռուցքաբանությունից, նույնիսկ աուտոիմուն հիվանդություններից... Այսինքն՝ բժշկությունը ինչ-որ կերպ հեռացնում է այդ խնդիրների շերտերը, որոնք հանգեցնում են ծերացման, նույնիսկ մարդու մահվան: …Նեյրոդեգեներացիաները ավելի ու ավելի նշանակալի են դառնում: Եվ դրանք ընդհանուր մեխանիզմներ ունեն»,-պատմում է Դուբինինը։
Այս ոլորտում հետազոտության ժամանակակից ուղղությունները, առաջին հերթին, փորձ է ազդելու կառավարող ներբջջային կասկադների՝ այսպես կոչված երկրորդային սուրհանդակների կասկադների վրա։ Շատ ժամանակակից ուղղություն, ըստ գիտնականի, կոնկրետ գեներին հասնելն է, որոնք նեյրոդեգեներացիայի այս կամ այն տարբերակում ինչ-ինչ պատճառներով չափազանց եռանդուն են գործում:
Նա հիշեցրեց, որ նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների զարգացման ռիսկի գործոններից զատ, կան նաև պաշտպանիչ գործոններ՝ շարժումը և ճանաչողական ունակությունների ծանրաբեռնվածությունը։
Վյաչեսլավ Դուբինինի ֆուտուրիստական կանխատեսումը լավատեսական է. «Մենք կարող ենք բուժել ուղեղի որոշ անցքեր, վնասվածքներ կամ նեյրոդեգեներացիա, սկզբունքորեն, այնտեղ տեղափոխելով նյարդային ցողունային բջիջները: Դա արդեն արվում է։ Բայց կա մի հսկայական տեխնիկական խնդիր, թե ինչպես կարելի է նրանց դարձնել, օրինակ, դոֆամինային նեյրոններ, և ամենադժվարն այն է, թե ինչպես ստիպել նրանց գործընթացներն արձակել ճիշտ ուղղությամբ և կապ հաստատել իրենցից տասնյակ սանտիմետր հեռավորության վրա տեղակայված նեյրոնների հետ, և ցավոք դեռևս մոտավոր լուծումներ անգամ չկան։ Այո, գիտենք որոշ մոլեկուլների, աճի գործոնների մասին, եթե կարողանանք դա անել, մենք ավելի լավը կդառնանք, քան հիմա ենք»։
Բարձրագույն տնտեսագիտական դպրոցին առընթեր լեզվի և ուղեղի կենտրոնի կրտսեր գիտաշխատող Տատյանա Շիշկովսկայան պատմեց՝ ինչպես են նյարդատեխնոլոգիաներն օգնում ուսումնասիրել հոգեկան խանգարումները, իսկ Լեզվի և ուղեղի կենտրոնի տնօրեն Օլգա Դրագոյը հարց տվեց. արդյո՞ք նյարդատեխնոլոգիաները կփոխեն լեզուն և արդյո՞ք դա մեզ պետք է: Նա վստահ է, որ ապագայում մայրենի լեզուն կպահպանի իր կարևորությունը, սակայն օտար լեզուներ ուսուցանելու կարիք չի լինի, և հնարավոր կլինի օգտվել ավտոմատ թարգմանությունից։
«Նյարդագիտությունը ատոմային պայթյունի վիճակում է, պարզ չէ, թե այդ ամենը ուր կհասցնի մեզ։ Իսկ դա նշանակում է, որ եթե հետաքրքրված եք նյարդագիտնությամբ, ուրեմն առաջիկա 200-300 տարիների ընթացքում չեք ձանձրանա։ Եթե մտածում եք՝ գիտության որ բնագավառի մեջ խորամուխ լինել, համարձակորեն նայեք նեյրոտեխնոլոգիաների ուղղությամբ»,-նման կերպ ամփոփեց բանավեճը այն վարող, գիտական լրագրող, «Нейроновости» պորտալի հիմնադիր և խմբագիր Ալեքսեյ Պաևսկին։
Նյութը պատրաստվել է նոյեմբերի 4-6-ը Մոսկվայում անցկացված «Ստեղծելով ապագան» գիտաժողովի շրջանակում, որը կազմակերպել է Ռուսաստանի ազգային կենտրոնը։ Հայկական լրատվական NEWS.am գործակալությունը գիտաժողովի տեղեկատվական հովանավորն է։
