Ένα εμφύτευμα ανακουφίζει από τον χρόνιο πόνο

Είναι όλα στο μυαλό μας; Μία νέα πρωτοποριακή έρευνα φιλοδοξεί να βάλει τέλος στον χρόνιο πόνο με ένα εμφύτευμα που παρακολουθεί την εγκεφαλική δραστηριότητα, συλλέγει «νευρωνικά» data και χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη δύναται να παρέχει εξατομικευμένη θεραπεία για κάθε ασθενή.

«Σε μια κλίμακα από το 1 έως το 10, πόσο πονάτε;». Η ερώτηση ίσως ακούγεται οικεία σε ασθενείς που χρειάζονται ή χρειάστηκαν κάποτε τη συνδρομή γιατρού για κάποια χρόνια πάθηση. Άλλωστε, η χρήση αυτοαναφορών σχετικά με τον πόνο, αποτελεί για την επιστημονική κοινότητα μία από τις πιο κοινές μεθόδους ποσοτικοποίησης του φαινομένου. Ωστόσο, για τα εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν με χρόνιο πόνο παγκοσμίως, η απάντησή της μπορεί να κρύβει παγίδες.

Ο πόνος είναι εκ φύσεως υποκειμενικός. Δεν έχει χρώμα, σχήμα ή αντικειμενική μέτρηση. Σε αντίθεση με ένα σπασμένο οστό που φαίνεται σε μια ακτινογραφία ή μια λοίμωξη που αποκαλύπτεται σε μια εξέταση αίματος, ο χρόνιος πόνος είναι συχνά «αόρατος». Το γεγονός αυτό, όχι μόνο δυσκολεύει τη θεραπεία, αλλά οδηγεί επίσης πολλούς ασθενείς να αμφιβάλουν για την ένταση των συμπτωμάτων τους –«έλα βρε, δεν έχεις κάτι σοβαρό, στο μυαλό σου είναι, θα το ξεπεράσεις».

Είναι όλα στο μυαλό μας; Μια νέα πρωτοποριακή έρευνα¹, στοχεύει να ξεκαθαρίσει το τοπίο των απαντήσεων, αλλά και να βάλει τέλος στον χρόνιο πόνο με ένα εμφύτευμα που παρακολουθεί την εγκεφαλική δραστηριότητα και παρέχει εξατομικευμένη θεραπεία για κάθε ασθενή.

Ένας βηματοδότης για τον εγκέφαλο

Μία από τις προσεγγίσεις που εξετάζονται σήμερα για τη διαχείριση των συμπτωμάτων της νόσου του Πάρκινσον είναι η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση (Deep Brain Stimulation - DBS). Πρόκειται για μία θεραπεία η οποία συχνά περιγράφεται ως «βηματοδότης για τον εγκέφαλο», καθώς περιλαμβάνει τη χειρουργική εμφύτευση λεπτών ηλεκτροδίων σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Τα ηλεκτρόδια αυτά προκαλούν ηλεκτρικούς παλμούς ώστε να αντιμετωπίσουν τη νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου, που προκαλεί τα εντονότερα συμπτώματα της νόσου όπως το τρέμουλο στα χέρια.

Όταν η DBS δοκιμάστηκε για την ανακούφιση του χρόνιου πόνου, τα αποτελέσματα ήταν μεν υποσχόμενα αλλά ασυνεπή, καθώς στις περισσότερες περιπτώσεις, η θεραπεία ήταν αποτελεσματική μόνο για μερικούς μήνες.

Αναγνωρίζοντας ότι μια γενική προσέγγιση, ίδια για όλους τους ασθενείς, δεν μπορεί να είναι εξίσου αποτελεσματική για κάτι τόσο υποκειμενικό όσο ο πόνος, μία επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF) αποφάσισε να διερευνήσει εάν ένα εξατομικευμένο σύστημα DBS θα ήταν πιο αποτελεσματικό.

Τεχνητή Νοημοσύνη και «νευρωνικά» data

Στο πλαίσιο της έρευνας, η επιστημονική ομάδα παρακολούθησε και κατέγραψε για εβδομάδες την εγκεφαλική δραστηριότητα ασθενών με μη θεραπεύσιμο χρόνιο πόνο, καθώς ασχολούνταν με την καθημερινότητά τους. Όταν ο πόνος ήταν ιδιαίτερα έντονος, χρησιμοποιούσαν ένα είδος τηλεχειριστηρίου, προκειμένου να το «επισημαίνουν» στους ερευνητές και τις ερευνήτριες.

Στη συνέχεια, τη σκυτάλη πήρε η τεχνητή νοημοσύνη: Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης ανέλυσαν χιλιάδες ώρες νευρωνικών δεδομένων, προκειμένου να εντοπίσουν και να διακρίνουν τα συγκεκριμένα μοτίβα δραστηριότητας, η οποία λάμβανε χώρα στο εγκέφαλο όταν τα άτομα βίωναν υψηλά ή χαμηλά επίπεδα πόνου.

Καταπώς ανακάλυψαν, κάθε ασθενής είχε μια μοναδική νευρωνική υπογραφή για τον πόνο. Κάθε άνθρωπος είναι μοναδικός, κάθε «εγκέφαλος» είναι διαφορετικός και το ίδιο συμβαίνει και με το πώς βιώνουν τον χρόνιο πόνο. Εντοπίζοντας, λοιπόν, συγκεκριμένους βιοδείκτες, οι ερευνητές ήταν σε θέση να δημιουργήσουν ένα εξατομικευμένο σύστημα DBS, ειδικά προσαρμοσμένο στον πόνο του κάθε ασθενούς.

Μετατρέποντας τα δεδομένα σε στοχευμένη θεραπεία

Στη συνέχεια, οι εξατομικευμένοι «βηματοδότες εγκεφάλου» εμφυτεύτηκαν σε κάθε συμμετέχοντα στην έρευνα, προκειμένου να παρακολουθούν την εγκεφαλική του δραστηριότητα και να παρέχουν τη βέλτιστη διέγερση κάθε φορά που ανιχνεύεται πόνος, ενώ απενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Μέχρι στιγμής τα αποτελέσματα της έρευνας ήταν ιδιαίτερα θετικά για τους περισσότερους ασθενείς, ενώ ορισμένοι αναφέρουν ότι άλλαξε ριζικά η ζωή τους. Είναι ενδεικτικό ότι ένας ασθενής που υπέφερε από εξουθενωτικό πόνο για χρόνια, σημείωσε σημαντική ανακούφιση που διαρκεί περισσότερο από μια τριετία, ενώ άλλος εξομολογήθηκε ότι χάρη στη θεραπεία κατάφερε να αγκαλιάσει ξανά μετά από πολλά χρόνια τη σύζυγό του.

Είναι όλα στο μυαλό μας; Μετατρέποντας τον πόνο σε δεδομένα, η ερευνητική ομάδα, ανέδειξε το γεγονός ότι ο πόνος ξεκινάει από τον εγκέφαλο του καθενός με μια τεχνολογία που δύναται να τον μετατρέψει σε μια αντικειμενική, μετρήσιμη και θεραπεύσιμη φυσική κατάσταση. Καθώς λοιπόν η έρευνα συνεχίζεται, είναι πιθανόν στο προσεχές μέλλον η απάντηση στην ερώτηση: «Σε μια κλίμακα από το 1 έως το 10, πόσο πονάτε;» να δίνεται πλέον από μια τεχνητή νοημοσύνη που θα γνωρίζει τον πόνο σας καλύτερα από όσο μπορείτε καν να τον περιγράψετε.

¹Personalized, closed-loop deep brain stimulation for chronic pain