Δευτέρα, 09 Ιουλίου 2018 18:37

Ο Ανδρέας Παπανικολάου εξηγεί στον Σπύρο Μανουσέλη για τα όρια της νευροαπεικονιστικής τεχνολογίας

Συντάκτης 
Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(0 ψήφοι)

egkefalosΗ δυνατότητα κατασκευής μιας νευροαπεικονιστικής μηχανής ικανής να «διαβάζει» κατευθείαν τις σκέψεις και τα συναισθήματά μας καθώς αυτά σχηματίζονται στον εγκέφαλό μας δεν ανήκει πλέον στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.

Ομως, όπως είδαμε, τα νευροαπεικονιστικά συστήματα που διαθέτουμε σήμερα μπορούν να καταγράφουν, να εντοπίζουν και να οπτικοποιούν όχι το περιεχόμενο των νοητικών λειτουργιών, αλλά μόνο ορισμένους από τους νευρωνικούς σχηματισμούς και τα αντίστοιχα εγκεφαλικά κυκλώματα που εμπλέκονται στη γένεση αυτών των λειτουργιών (βλ. «Εφ.Συν.» 23 & 30 Ιουνίου).

Στη συνέντευξη που ακολουθεί, ο διεθνούς φήμης νευροεπιστήμονας Ανδρέας Κ. Παπανικολάου δέχτηκε πρόθυμα να μας εξηγήσει αναλυτικά το γιατί οι σημερινές νευροαπεικονιστικές τεχνικές δεν είναι σε θέση να καταγράφουν τις συνειδητές ή υποσυνείδητες σκέψεις και τα συναισθήματά μας, αλλά μόνο ορισμένες από τις εγκεφαλικές διεργασίες που σχετίζονται με αυτές τις ανώτερες νοητικές λειτουργίες.

Αρνούμενος μάλιστα να δεχτεί ως επιστημονικά επιβεβαιωμένες κάποιες καθαρά μεταφυσικές ερμηνείες, μας αποκαλύπτει τις πραγματικά εντυπωσιακές δυνατότητες -αλλά και τα ανυπέρβλητα όρια- των σημερινών νευροαπεικονιστικών μηχανών.

 

Μέσω της νέας νευροαπεικονιστικής τεχνολογίας έγινε εφικτός ο ακριβής τοπολογικά και λειτουργικά εντοπισμός των βασικών εγκεφαλικών μηχανισμών καθώς και των μικροδομών που τους εκτελούν.

Πρόκειται για μια σημαντική επιστημονική εξέλιξη που, για πρώτη φορά, καθιστά ορατή και τεκμηριωμένη τη συσχέτιση μεμονωμένων νευρωνικών κυκλωμάτων και των εγκεφαλικών δομών με τις σύνθετες νοητικές λειτουργίες.

Είναι όμως έτσι; Ή μήπως πρόκειται για μια αυθαίρετη μεταφυσική ερμηνεία των πιο πρόσφατων επιστημονικών κατακτήσεων;

Αναζητώντας μια έγκυρη αξιολόγηση αυτών των πρόσφατων επιστημονικών-τεχνολογικών εξελίξεων ζητήσαμε τη βοήθεια του Α. Κ. Παπανικολάου, ο οποίος εδώ και πολλά χρόνια χρησιμοποιεί αυτές τις τεχνικές στο πρωτοποριακό ερευνητικό έργο του.

Ο Ανδρέας Κ. Παπανικολάου μάς εξηγεί το γιατί ο ίδιος κατέληξε να θεωρεί ως ένα άπιαστο τεχνολογικό και άρα πολιτικό όνειρο τη δημιουργία «μηχανών ανάγνωσης» των πιο μύχιων σκέψεων και των προσωπικών βιωμάτων των ανθρώπων, ειδικότερα όταν αυτοί δεν το επιθυμούν

● Ποιες θεωρείτε ότι είναι οι πιο πρόσφατες και σημαντικές εξελίξεις στο πεδίο των τεχνικών απεικόνισης των λειτουργιών του εγκεφάλου;

Θα αναφερθώ σε δύο εξελίξεις, τις σημαντικότερες για την απεικόνιση των εγκεφαλικών δικτύων τα οποία σχετίζονται με τις ψυχονοητικές λειτουργίες του ανθρώπου περίπου όπως το λογισμικό των υπολογιστών σχετίζεται με τα ηλεκτρονικά κυκλώματά τους.

Και οι δύο αφορούν την ανάλυση των σημάτων τα οποία εκπέμπει ο εγκέφαλος και τα οποία σχετίζονται με τα ενδοκράνια δρώμενα και καταγράφονται με τις μεθόδους της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας, γνωστής ως fMRI, η οποία καταγράφει τις διακυμάνσεις της τοπικής αιματικής ροής ανά τον εγκέφαλο, της τομογραφίας βάσει εκπομπής ποζιτρονίων, γνωστής ως PET, η οποία καταγράφει επιπλέον τον ρυθμό μεταβολισμού του οξυγόνου και της γλυκόζης στους νευρώνες, και, τέλος, της μαγνητοεγκεφαλογραφίας, γνωστής ως MEG, η οποία καταγράφει την ηλεκτροχημική σηματοδότηση των νευρώνων του φλοιού.

Η πρώτη αποσκοπεί στον καθορισμό των εγκεφαλικών δομών, οι οποίες ενεργοποιούνται από κοινού δημιουργώντας με αυτόν τον τρόπο δίκτυα, τα οποία αντιστοιχούν στις διάφορες διακριτές νοητικές και θυμικές λειτουργίες. Με αυτόν τον τρόπο η νευρολογική σημασία των διαφόρων λειτουργιών μπορεί να εξακριβωθεί, είναι δηλαδή δυνατόν να διαπιστωθεί εάν λειτουργίες όπως η «προσοχή» ή η «πρόσληψη λόγου» κ.λπ. έχουν όντως διακριτά νευρωνικά δίκτυα. Επιπλέον αλλαγές στα χαρακτηριστικά του κάθε δικτύου μπορούν να χρησιμεύσουν στην ερμηνεία και τη διάγνωση ψυχονοητικών ελλειμμάτων.

Επί παραδείγματι, η ανακάλυψη ενός δικτύου συνειδητότητας θα ήταν δυνατόν να διευκολύνει την ακριβή διάγνωση αλλά και την πρόγνωση ασθενών με εγκεφαλικά τραύματα που διατελούν σε κώμα. Η επιλογή του παραδείγματος αυτού είναι εσκεμμένη διότι τέτοιο δίκτυο δεν έχει ακόμη ταυτοποιηθεί, παρά τις κατά καιρούς σχετικές εξαγγελίες. Είναι ωστόσο πιθανόν να ευρεθεί διότι κάθε έκφανση του ανθρώπινου ψυχισμού προϋποθέτει, μεταξύ άλλων, και κάποιον νευροφυσιολογικό μηχανισμό.

Μια δεύτερη σημαντική εξέλιξη αφορά την ανάλυση των εκπεμπομένων σημάτων ώστε να ταυτοποιηθούν όχι μόνο τα δίκτυα των λειτουργιών αλλά τα παράγωγά τους, δηλαδή συγκεκριμένες εμπειρίες όπως τα αντιλήμματα, οι σκέψεις, τα συναισθήματα. Η εξέλιξη αυτή έχει προκαλέσει ευρύ φάσμα θετικών όσο και αρνητικών αντιδράσεων: κάποιες από αυτές είναι δικαιολογημένες, ενώ κάποιες άλλες όχι.

● Αρκετοί ειδικοί μιλούν ήδη για «επανάσταση» στον τομέα της Νευροαπεικονιστικής. Ποιες είναι σήμερα οι πιο επιτυχείς εφαρμογές αυτών των τεχνικών και σε ποια νέα πεδία προβλέπετε ότι θα εφαρμοστούν στο άμεσο μέλλον;

Σωστός ο χαρακτηρισμός. Πριν από μόνο σαράντα χρόνια δεν είχαμε πρόσβαση στον ζώντα εγκέφαλο και προσπαθούσαμε, πολλές φορές ανεπιτυχώς, να μαντέψουμε τι ακριβώς λάμβανε χώρα εντός του μέσω του εγκεφαλογραφήματος και των προκλητών δυναμικών.

Αντιθέτως, σήμερα, όχι μόνο μπορούμε να διακρίνουμε με έξοχη χωρική ευκρίνεια τις μικροανατομικές του λεπτομέρειες και να εκτιμήσουμε την επάρκεια της συνδετικότητάς του, αλλά επίσης μπορούμε να εντοπίσουμε με ακρίβεια κάποιους κόμβους (δηλαδή δομές) των βασικών αισθητικών και κινητικών δικτύων του και με διαρκώς βελτιούμενη ακρίβεια κόμβους δικτύων των γλωσσικών και άλλων λειτουργιών.

Είναι μάλιστα τόσο ακριβείς αυτές οι εκτιμήσεις ώστε χρησιμεύουν ήδη στην προεγχειρητική χαρτογράφηση του φλοιού ασθενών που θα υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση για την αντιμετώπιση νεοπλασιών και επιληψίας.

Αναφέραμε προηγουμένως την πιθανότητα ανακαλύψεως δικτύων συνειδητότητας και άλλων λειτουργιών οι οποίες θα έχουν άμεσες κλινικές εφαρμογές, διαγνωστικές και προγνωστικές, πέραν του ότι θα διευρύνουν τις γνώσεις μας για τις αναγκαίες νευροφυσιολογικές συνθήκες του ψυχισμού μας εν γένει.

Επαναστατική επίσης είναι η δυνατότητα να «μαντέψουμε», βάσει των εικόνων της εγκεφαλικής ενεργοποίησης, ποιο αντικείμενο αντιλαμβάνεται ο απεικονιζόμενος, πράγμα στο οποίο αναφέρθηκα προηγουμένωςκάθε αντικείμενο έχει και κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Σε κάθε χαρακτηριστικό αντιστοιχεί επίσης και ένας συγκεκριμένος σχηματισμός εγκεφαλικής ενεργοποίησης.

Δείχνοντας επανειλημμένως στον απεικονιζόμενο διάφορα αντικείμενα, εξάγεται με τις μαθηματικές αναλύσεις των σημάτων από τον εγκέφαλό του (στις οποίες αναφέρθηκα) ο σχηματισμός που αντιστοιχεί στο κάθε χαρακτηριστικό.

Οταν λοιπόν ο απεικονιζόμενος αντιληφθεί ένα νέο αντικείμενο, βάσει της ομοιότητας των εγκεφαλικών του σημάτων με τους ήδη γνωστούς στον ερευνητή σχηματισμούς που αντιστοιχούν στα χαρακτηριστικά πολλών αντικειμένων, ο ερευνητής μπορεί να μαντέψει το νέο αντικείμενο που είδε ο απεικονιζόμενος.

Επαναστατική λοιπόν κι αυτή η εξέλιξη, αλλά και ανησυχητική διότι προοιωνίζεται την έλευση του «Μεγάλου Αδελφού», την οποία ο Οργουελ ανέμενε ματαίως να συμβεί πριν από το 1984. Ματαίως επίσης τη φοβούνται κάποιοι σήμερα. Να «μαντέψεις» από τον σχηματισμό της ενεργοποίησης του οπτικού φλοιού τι αντικείμενο είδε κάποιος, είναι αναμφιβόλως τεχνολογικός άθλος, αν και απέχει λίγο από το να «μαντέψεις» το ίδιο πράγμα από την εικόνα που το αντικείμενο σχηματίζει στον αμφιβληστροειδή του.

Απέχει όμως έτη φωτός από το να διαβάσεις στην οθόνη των απεικονιστικών μηχανημάτων το συνειδησιακό του γίγνεσθαι, τη ροή των βιωμάτων του εν τη γενέσει τους και μάλιστα χωρίς τη συνεργασία του.

 

● Εκτός από τους πρόσκαιρους τεχνολογικούς περιορισμούς στις εφαρμογές αυτών των τεχνικών, γιατί υποστηρίζετε ότι υπάρχουν κάποια εγγενή μεθοδολογικά και γνωσιολογικά όρια που διαψεύδουν τις υπεραισιόδοξες προβλέψεις για τη δήθεν επικείμενη κατανόηση όλων των ψυχονοητικών φαινομένων μέσω αυτών των απεικονιστικών τεχνημάτων;

Εάν με την έκφραση «ψυχονοητικά φαινόμενα» εννοείτε τα ανθρώπινα βιώματα και ως «κατανόησή» τους τη δυνατότητα να τα μαντέψουμε καθώς ανελίσσονται στη συνείδηση του απεικονιζομένου, οι παράγοντες που την αποτρέπουν έχουν εν περιλήψει ως εξής:

Αποδεχόμενοι την υπόθεση ότι σε κάθε διακριτή εμπειρία αντιστοιχεί αποκλειστικώς και ένας σχηματισμός ενεργοποίησης του εγκεφάλου ή, εάν θέλετε, ένα κινούμενο σμήνος ιόντων που διαρκεί όσο και η εμπειρία, τότε στη ροή των υποκειμενικών εμπειριών αντιστοιχεί και ένας μοναδικός και ανεπανάληπτος ηρακλείτειος ποταμός σχηματισμών και το ερώτημα είναι εάν κοιτάζοντάς τον στην οθόνη των απεικονιστικών οργάνων, μπορούμε να τον ερμηνεύσουμε για να διαβάσουμε τα βιώματα του απεικονιζομένου.

Για να το επιτύχουμε χρειάζεται εν πρώτοις να ξέρουμε τι σημαίνει ο κάθε σχηματισμός, ακριβώς όπως για να διαβάσουμε, δηλαδή για να κατανοήσουμε ένα κείμενο πρέπει να γνωρίζουμε το νόημα της κάθε γραμμένης στη σελίδα λέξης.

Ας υποθέσουμε λοιπόν ότι στο εγγύς ή στο απώτερο μέλλον θα καταφέρουμε, με τον τρόπο που μόλις περιέγραψα, να ταυτοποιήσουμε τον εγκεφαλικό σχηματισμό όχι μόνο του κάθε αντικειμένου, αλλά και της κάθε αφηρημένης και γενικής έννοιας, όπως της έννοιας «και» ή «ελευθερία» ή «επίσης», κάτι ολιγοπίθανο αλλά όχι απίθανο.

Θα μπορούσαμε τότε να αποκρυπτογραφήσουμε το ηρακλείτειο ρεύμα των σχηματισμών και έτσι να διαβάσουμε τις σκέψεις του άλλου;

Η απάντηση είναι αρνητική διότι υπάρχουν τουλάχιστον ακόμα δύο εμπόδια: το ένα είναι ότι τα ύδατα του εν λόγω ποταμού είναι αναμεμειγμένα με χίλια δυο άλλα εγκεφαλικά ρεύματα, το κάθε ένα εκ των οποίων αντιστοιχεί στις διάφορες άλλες λειτουργίες τις οποίες συνεχώς και ταυτοχρόνως επιτελεί ο ίδιος εγκέφαλος.

Εάν υποθέσουμε λοιπόν ότι μια μέρα θα βρούμε τρόπο να ξεχωρίσουμε τα νερά του ποταμού των εμπειριών από αυτά των άλλων –κάτι επίσης ολιγοπίθανο- και πάλι δεν θα μπορέσουμε να αναγνώσουμε τα βιώματα του απεικονιζομένου ακριβώς διότι ο ποταμός είναι ηρακλείτειος, δηλαδή μοναδικός.

Εξηγούμαι: οι έννοιες, ειδικά οι αφηρημένες, έχουν κατ’ ανάγκην διαφορετική νοηματική και θυμική χροιά κάθε φορά που προκύπτουν.

Επομένως ποτέ ο αντίστοιχος σχηματισμός τους δεν θα είναι όμοιος με τους σχηματισμούς τους που έχουμε ήδη ταυτοποιήσει.

Συνυπολογίζοντας τώρα τις πιθανότητες επίτευξης ταυτοχρόνως και των τριών τεχνολογικών άθλων, το ολιγοπίθανο της ανάγνωσης των βιωμάτων του άλλου καθίσταται πρακτικώς απίθανο.

● Αρα μάλλον δεν θεωρείτε εφικτή την κατασκευή σατανικών «μηχανών ανάγνωσης» της σκέψης και των προσωπικών βιωμάτων των ανθρώπων;

Σωστά. Τη θεωρώ πρακτικώς ανέφικτη. Και δεν είναι θέμα τεχνολογικής ευκρίνειας των μηχανών. Τα τρία βασικά προβλήματα στα οποία μόλις αναφέρθηκα, όντας εγγενή στο αντικείμενο της έρευνας με τις δύο όψεις, δηλαδή εγγενή στην ανθρώπινη εμπειρία και στα νευρωνικά δίκτυα του εγκεφάλου, τα ίδια προβλήματα που αντιμετωπίζουμε σήμερα θα έχει να αντιμετωπίσει και ο συνάδελφος του απώτερου μέλλοντος, ο οποίος σίγουρα θα διαθέτει τελειότερα μηχανήματα και εξυπνότερους τρόπους ανάλυσης των νευρωνικών σημάτων.

Δυστυχώς όμως, ή ευτυχώς, η δομή τού συνειδέναι και η αντίστοιχή της οργάνωση του ανθρώπινου εγκεφάλου, τις οποίες θα κληθεί να μελετήσει, παραμένουν αναλλοίωτες.

Επομένως οι πιθανότητες να γίνει, εκών άκων, αποτελεσματικό όργανο οποιουδήποτε «Μεγάλου Αδελφού» παραμένουν πρακτικά μηδαμινές, όπως άλλωστε και οι πιθανότητες να αποκαλύψει τα ύστατα μυστήρια του Σύμπαντος: το πώς είναι ποτέ δυνατόν οι άυλες εμπειρίες και οι υλικοί σχηματισμοί νευρωνικών σημάτων να είναι δύο όψεις του ίδιου φαινομένου και, το ακόμα πιο βαθύ ερώτημα, γιατί να χρειάζονται και οι δύο στην οικονομία της φύσης εφόσον η μία θα αρκούσε.

 

● Πέρα όμως από τα τρομολαγνικά σενάρια επιστημονικής ή\και πολιτικής φαντασίας, ποιους πραγματικούς κινδύνους εγκυμονεί η χρήση αυτών των «μαγικών» εικόνων;

Ο μεγαλύτερος κίνδυνος είναι η λειτουργική νευροαπεικόνιση να αντικαταστήσει στην εκτίμηση του κόσμου, αλλά και των ειδικών, δοκιμότερους τρόπους προσέγγισης πολλών επιστημονικών και φιλοσοφικών προβλημάτων.

Ακούμε, επί παραδείγματι, για τη δημιουργία τομέων έρευνας όπως η νευροθεολογία και η νευροαισθητική, δηλαδή νέων τρόπων προσέγγισης προβλημάτων που δεν έχει επιλύσει η μεταφυσική για αιώνες, μελετώντας τις εικόνες ενεργοποίησης του εγκεφάλου του ανθρώπου όταν προσεύχεται ή όταν διακατέχεται από την «υψηλή συγκίνηση», που έλεγε ο ποιητής, την οποία του εμπνέουν τα έργα τέχνης. Και όλα αυτά μέσα στους θορύβους του τομογράφου και υπό την άγρυπνη παρακολούθηση των ερευνητών και των βοηθών τους!

Ισως κάποια άλλη στιγμή συζητήσουμε τους λόγους για τους οποίους θεωρώ τέτοιες εφαρμογές των νευροαπεικονιστικών μεθόδων αδόκιμες και παρακινδυνευμένες.

Προς το παρόν θα αρκεστώ να σας διαβεβαιώσω ότι τίποτα το αξιόπιστο δεν έχει προκύψει από τις εφαρμογές αυτές και βεβαίως κανένα πρόβλημα Αισθητικής, Ηθικής ή Θεολογίας δεν έχει επιλυθεί με την αρωγή τους.

Ποιος είναι

 

Ο Ανδρέας Κ. Παπανικολάου είναι ομότιμος καθηγητής της Ιατρικής Σχολή του Πανεπιστημίου του Τενεσί, ήταν ο ιδρυτής και επί πολλά χρόνια διευθυντής του περίφημου Κέντρου Κλινικών Νευροεπιστημών στο Χιούστον και συνδιευθυντής του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών του Νοσοκομείου Le Bonheur του Μέμφις.

Το 2002 ίδρυσε και διηύθυνε το Θερινό Ινστιτούτο Προχωρημένων Σπουδών της Διεθνούς Νευροψυχολογικής Εταιρείας και το 2008 έγινε πρόεδρος της Διεθνούς Εταιρείας για την Προώθηση της Κλινικής Μαγνητοεγκεφαλογραφίας.

Παράλληλα, θέλοντας να διατηρήσει τις στενές σχέσεις του με την Ελλάδα, έρχεται συχνά ως επισκέπτης καθηγητής Νευρολογίας στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και είναι πρόεδρος του Κέντρου Εφαρμοσμένων Νευροεπιστημών του Πανεπιστημίου Κύπρου. Το συγγραφικό του έργο, πέραν της πολύ πλούσιας επιστημονικής αρθρογραφίας, περιλαμβάνει πανεπιστημιακά εγχειρίδια και αξιόλογες θεωρητικές μονογραφίες.

Τελευταία τροποποίηση στις Τρίτη, 10 Ιουλίου 2018 09:10

Προσθήκη νέου σχολίου

Κωδικός ασφαλείας
Ανανέωση