Νευρολόγοι δημιούργησαν ένα «hands-free» μουσικό όργανο το οποίο ελέγχεται… με τη σκέψη. Οπως αναφέρουν σε δημοσίευσή τους στο επιστημονικό έντυπο «Frontiers in Human Neuroscience», ελπίζουν ότι το νέο αυτό μουσικό όργανο που ονομάστηκε εγκεφαλόφωνο θα βοηθήσει σημαντικά στην αποκατάσταση ασθενών με κινητικά προβλήματα, όπως εκείνοι που έχουν υποστεί εγκεφαλικό, τραυματισμούς στη σπονδυλική στήλη, ακρωτηριασμό ή πάσχουν από πλάγια μυοατροφική σκλήρυνση (amyotrophic lateral sclerosis, ALS).
Με τη δύναμη του εγκεφάλου
«Το εγκεφαλόφωνο είναι ένα μουσικό όργανο που ελέγχεται με τη σκέψη, χωρίς να απαιτείται κίνηση» εξηγεί ο Τόμας Ντόιελ, νευρολόγος στο Σουηδικό Ιατρικό Κέντρο και νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, πρώτος συγγραφέας της νέας ερευνητικής εργασίας.
«Είμαι μουσικός και νευρολόγος και έχω δει πολλούς ασθενείς που έπαιζαν μουσική πριν από κάποιο εγκεφαλικό ή άλλου τύπου επεισόδιο και μετά από αυτό δεν είναι πλέον σε θέση ούτε να παίξουν μουσικό όργανο ούτε να τραγουδήσουν» αναφέρει ο Ντόιελ και προσθέτει: «Ετσι σκέφτηκα ότι θα ήταν καταπληκτικό να μπορούν να χρησιμοποιήσουν τέτοιοι ασθενείς ένα μουσικό όργανο που μοιάζει με υπολογιστή και λειτουργεί με τη δύναμη του εγκεφάλου χωρίς να απαιτείται κίνηση».
Το εγκεφαλόφωνο συλλέγει εγκεφαλικά σήματα μέσω μιας ειδικής κάσκας η οποία μετατρέπει συγκεκριμένα σήματα σε μουσικές νότες. Το σύστημα περιλαμβάνει επίσης ένα συνθεσάιζερ επιτρέποντας στον χρήστη να «συνθέτει» μουσική με χρήση μιας μεγάλης γκάμας ήχων.
Εύκολο στη χρήση και χωρίς «προπόνηση»
Ο δρ Ντόιελ ανέπτυξε αρχικώς το εγκεφαλόφωνο – για το οποίο μάλιστα έχει ήδη κάνει αίτηση για κατοχύρωση πατέντας – στο ανεξάρτητο εργαστήριό του σε συνεργασία με τον δρα Φίλιξ Ντάρβας, φυσικό του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον. Στην πρώτη δημοσίευσή τους που έγινε τώρα στο «Frontiers in Human Neuroscience», οι δύο ερευνητές περιγράφουν το πώς ανέπτυξαν το μουσικό όργανο καθώς και αποτελέσματα αρχικών μελετών που προσφέρουν ενδείξεις σχετικά με τη μεγάλη ευκολία χρήσης του. Σύμφωνα με τα πρώιμα αυτά στοιχεία που προέρχονται από δοκιμή σε 15 υγιείς εθελοντές, όλοι οι συμμετέχοντες ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν το εγκεφαλόφωνο για τη σωστή αναπαραγωγή μουσικών τόνων, χωρίς προηγούμενη «προπόνηση».
«Θελήσαμε αρχικώς να δείξουμε ότι άτομα που δεν είχαν καμία εξοικείωση με το εγκεφαλόφωνο μπορούν να ελέγξουν τη συσκευή με ακρίβεια πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που θα αποτελούσε ένα απλό τυχαίο γεγονός» σημειώνει ο Ντόιελ. «Οι πρώτες δοκιμές έδειξαν ότι οι εθελοντές τα πήγαν αρκετά καλά, πέρα και πάνω από τις πιθανότητες που θα έδινε η απλή τυχαιότητα».
Ελεγχος μέσω ματιών και σκέψης
Το εγκεφαλόφωνο ελέγχεται μέσω δύο ανεξάρτητων τύπων εγκεφαλικών σημάτων: ο ένας τύπος αφορά αυτά που σχετίζονται με τον οπτικό φλοιό (π.χ. όταν το άτομο ανοιγοκλείνει τα μάτια του) ενώ ο δεύτερος αφορά τη σκέψη της κίνησης. Ο έλεγχος μέσω της σκέψης σχετικά με την κίνηση φαίνεται ότι είναι ο πιο χρήσιμος για τους ασθενείς με αναπηρία και ο Ντόιελ σχεδιάζει να συνεχίσει την έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση. Προς το παρόν πάντως η δοκιμή, τουλάχιστον σε αυτή τη μικρή ομάδα εθελοντών, έχει δείξει ότι ο έλεγχος μέσω του ανοιγοκλείσματος των ματιών φαίνεται να είναι πιο ακριβής από εκείνον της «νοητής» κίνησης.
Το εγκεφαλόφωνο βασίζεται στη διεπαφή εγκεφάλου – υπολογιστή με χρήση μιας «παλαιάς» μεθόδου, του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος, το οποίο μετρά τα ηλεκτρικά σήματα στον εγκέφαλο. Οι επιστήμονες ξεκίνησαν να μετατρέπουν αυτά τα σήματα σε ήχους τη δεκαετία του 1930 και τρεις δεκαετίες αργότερα σε μουσική. Ωστόσο οι μέθοδοι που είχαν χρησιμοποιηθεί ήταν δύσκολες στον έλεγχο ενώ δεν ήταν εύκολο να έχουν πρόσβαση σε αυτές χρήστες που δεν είχαν την κατάλληλη εξειδίκευση.
Προς δοκιμές σε άτομα με κινητικά προβλήματα
Ο Ντόιελ και οι συνεργάτες του εργάζονται ήδη με περισσότερα άτομα ώστε να ανακαλύψουν πόσο μπορούν να βελτιωθούν οι χρήστες μέσω της εξάσκησης. Σχεδιάζουν επίσης να ξεκινήσουν κλινικές δοκιμές του εγκεφαλόφωνου αργότερα εφέτος σε άτομα με κινητικά προβλήματα.
