A hatodik érzék nyomában

Élénk kutatások folynak a lebénult emberek életkörülményeinek javítását szolgáló módszerek fejlesztésére. Ezek egyike az agy saját mozgáskoordinációs központjait célozza. E központok megfelelő műszerekkel történő összekötése lehetővé teheti a betegek számára, hogy pusztán a gondolataikkal képesek legyenek akár művégtagok mozgatására is. A megvalósítástól már csupán egyetlen tényező választja el a kutatókat: a köznyelvben hatodik érzéknek nevezett jelenség megértése.

Látás, hallás, szaglás, tapintás, ízlelés. Érzékelésünk kapcsán legtöbbünknek először ez az öt fogalom jut eszébe. Létezik azonban egy "hatodik érzék" is, amelynek fontosságát hiányában érezzük meg leginkább. Mibenlétét nehéz pontosan megfogalmazni, talán egyfajta helyzetérzékelésként jellemezhető a leghelyesebben. Ennek köszönhetjük például, hogy csukott szemmel, bármiféle gondolkodás nélkül is könnyedén megérintjük akármelyik testrészünket. A hatodik érzékünkkel agyunk testünk, illetve végtagjaink egymáshoz viszonyított térbeli elhelyezkedését dolgozza fel, ami a különböző mozgások kialakításához nélkülözhetetlen. Ennek hiányában idegrendszerünk elveszíti a végtagjaink feletti koordinációt. Ekkor - bár izmaink akár tökéletesek is lehetnek - nem leszünk képesek többé felegyenesedni vagy karunkat felemelni, mert agyunk nem tudja meghatározni, hová küldje az adott mozgásnak megfelelő információt.

Egy nagyon ritka és rendkívül súlyos betegség, az ún. akut szenzoros ideggyengeség kapcsán merült fel először, hogy a hatodik érzék talán mesterségesen helyettesíthető. Az akut szenzoros ideggyengeség úgy alakul ki, hogy valamilyen tényező - például vírusfertőzés - hatására elhalnak a különböző mozgások kialakulásához szükséges információ felvételét biztosító érző (szenzoros) idegvégződések. Ennek következtében gátlás alá kerül a mozgásban szerepet játszó izmok beidegzése, így a beteg képtelenné válik azok irányítására.

A helyzetérzékelés újraalakulásának egyik lehetséges módjára egy beteg tapasztalatai alapján találtak rá a kutatók. A páciens nem tudott beletörődni állapotába, és hosszú éveken keresztül nap mint nap próbálta kényszeríteni szervezetét, hogy engedelmeskedjen akaratának. Lassan, állandó és intenzív összpontosítással sikerült elérnie, hogy mára a legtöbb olyan mozdulat elvégzésére képessé váljon, amit betegsége előtt a világ legtermészetesebb dolgának tartott.

A tudósok először nem értették, hogyan lehetséges mindez, később azonban rájöttek, hogy az erős, vizuális ingerek hatására az agy "kitalálta", mit kell tennie. Ha a beteg ugyanis például fel akarta emelni a kezét, folyamatosan a karját nézte, mialatt erősen koncentrált a mozdulat kivitelezésére. A kar látványa tehát mint egy pozitív visszacsatolás jelent meg az agy számára, s helyettesíteni tudta az eredeti érzőideg-végződések által közvetített jeleket.

Azok a betegek tehát, akiknek az izmai, illetve a mozgatóidegei nem sérültek, hatalmas erőfeszítések árán, de önálló mozgásra is képesek lehetnek. Ennek alapján létrehozhatók olyan szerkezetek is, amelyek irányítása pusztán gondolatok segítségével lehetséges. Ehhez azonban szükség van a hiányzó helyzetérzékelés kialakítására, az agy megfelelő területei és a szóban forgó eszköz közötti "kommunikáció" nélkülözhetetlensége miatt. Jelenleg a szenzoros visszacsatolási ingerek további olyan formáit is keresik, amelyek a vizuális ingerekhez hasonlóan eredményesen szolgálják a mozgások szerveződését.

Mesterséges helyzetérzékelés

Az úgynevezett agy-(számító)gép interface-szel régóta folynak már kísérletek. Lényege, hogy elektródok százait tartalmazó implantátumot ültetnek az agykéreg megfelelő területére, ahol a mozgások szerveződését irányító legmagasabb rendű központok találhatóak. Az implantátum elektródjai felveszik azokat az idegsejtjek által közvetített jeleket, amelyek például egy mozgás eltervezése során jönnek létre a beteg agykérgében, majd továbbítják őket egy számítógép felé. Megfelelő programmal a bevitt jelek feldolgozhatók és felhasználhatók bizonyos szerkezeteknek, például a számítógép kurzorának a mozgatására.

Az agy-számítógép interface-ek jövőbeli felhasználása a komplexebb mozgások kivitelezését - például művégtagok mozgatását - célozza, amihez az érintett agyterületekről, illetve a hatodik érzék működéséről még rengeteg ismeretanyag begyűjtésére van szükség. Ahhoz ugyanis, hogy egy ilyen, gondolati úton vezérelt művégtag segítségével valaki felemelhessen például egy csésze kávét, interaktívvá kell válnia az információáramlásnak az agy és a számítógép között, imitálva a valódi reflexek (ún. proprioceptív- vagy monoszinaptikus reflex) működését.

Egy proprioceptív reflex működéséről a következőket tudjuk biztosan. Az érző idegrost - ami a betegek esetében sérült - felveszi az adott, külvilágból érkező ingert (például tapintás, fájdalom stb.), s elszállítja azt a gerincvelőbe (központi idegrendszer). Onnantól az ingerület két irányban halad tovább: az egyik útvonalon motoros idegvégződésekre áttevődve a megfelelő izmok beidegzésével bezárja a reflexívet, egy másik pályarendszeren keresztül pedig (a köztiagyi thalamusban átkapcsolódva) eljut az agykéreg megfelelő érzőközpontjába. Az agykérgi központban "tudatosul" a mozgás, s megtörténik annak irányítása.