Marek Harat: Trudno mi to sobie wyobrazić. Każda myśl, polecenie, bodziec w mózgu jest impulsem elektrycznym. To trwające ułamki sekund napięcia, które trudno zarejestrować. A przecież tylko część tych reakcji zachodzi na korze mózgowej; oprócz tego mamy mnóstwo obszarów, w których zebranie impulsów jest niemożliwe. Nauka nie wie zresztą jeszcze dokładnie, które obszary mózgu za co są odpowiedzialne, gdzie przebiegają połączenia, które decydują o podjęciu pewnej decyzji. Wciąż niewiele wiemy o mózgu. Nie wydaje mi się więc, żeby to rozwiązanie było tuż za rogiem. Ale wizjonerzy są potrzebni. Trzeba stawiać sobie odważne wyzwania.
Jak działają implanty, które od 20 lat wszczepia pan swoim pacjentom?
Nazywamy je stymulatorami, bo dzięki nim możemy stymulować mózg do lepszej pracy. Niestety jedyne, co możemy, to zablokować te obszary mózgu, które są nadmiernie pobudzone przez proces chorobowy. Błona komórkowa jest naładowana dodatnio na zewnątrz, ujemnie od środka. Implant doprowadza elektrony do przestrzeni zewnątrzkomórkowej, a więc hamuje przewodnictwo neuronów i wygasza aktywność tego obszaru. Na przykład w chorobie Parkinsona mamy zaburzenia ruchu, drżenie, wzmożone napięcie mięśniowe. W trakcie operacji te objawy ustępują na moich oczach. To fascynujące. Z sekundy na sekundę człowiek, który drżał tak, że o mało nie spadał ze stołu operacyjnego, leży spokojnie, płacząc ze szczęścia.
Pacjent w czasie operacji jest świadomy?
Tak, muszę go mieć w pełnym kontakcie, tylko skórę głowy ma znieczuloną. W mózgu nie ma zakończeń bólowych, więc mogę spokojnie wprowadzać elektrodę. Rozmawiamy. Pytam go o to, co czuje.
Jak to jest – dotknąć mózgu żyjącego, świadomego człowieka?
Kiedy robiłem to po raz pierwszy, jako student medycyny asystujący przy operacjach swojego profesora, miałem poczucie, że uczestniczę w czymś niezwykłym. Świadomość, że to właśnie ten mózg sprawia, że człowiek jest jedyną, niepowtarzalną jednostką… Miałem wręcz wrażenie, że naruszam pewne tabu, świętość, tajemnicę niedostępną większości.
Nie dziwię się. Kiedy zdamy sobie sprawę z tego, jak niezwykle złożony jest mózg człowieka, z ilu miliardów neuronów się składa, trudno nie uznać go za cud…
Tak, ale z czasem przychodzi rutyna. Teraz w czasie operacji koncentruję się na zadaniu.
Co widać gołym okiem?
Mózg jest otoczony oponami – błonami, które go chronią. Po otwarciu pierwszej z nich możemy dostrzec jego zarysy przez drugą błonę, tzw. oponę pajęczą. Dopiero po jej przecięciu mózg ukazuje się naszym oczom wyraźnie. Widzimy wtedy całą jego architekturę: pofałdowania, zakręty, bruzdy, naczynia tętnicze, żylne i siateczkę naczyń włosowatych. Jest beżowy. Widać, że żyje, porusza się wraz z tętnem i oddechem człowieka. W dotyku przypomina nieco gumę.
Nie mogę się powstrzymać od tego pytania: czy potrafiłby pan wskazać miejsce, gdzie rodzi się nasza jaźń, świadomość?
Nie odważę się. Świadomość to miliardy połączeń w naszym mózgu, zapewne nie jest związana z jednym obszarem.
Czy można zaobserwować jakieś znaczące indywidualne różnice?
Nie. Nie widać cech, które mogłyby świadczyć o tym, że ktoś jest zły albo dobry; mądry albo głupi. Nie widać pobudzenia, bólu, emocji.
Lokalizacja funkcji jest stała?
Bywa zmienna; to tak zwana plastyczność mózgu, bardzo ważna w procesie rehabilitacji. Ale kiedy wykonuję zabieg, muszę wiedzieć, gdzie znajduje się kora odpowiadająca za ruch, za mowę, za wzrok. Mniej więcej, bo dokładne granice poznaję w trakcie zabiegu.
W jaki sposób?
Na chwilkę porażam dany punkt prądem – i obserwuję, czy na przykład pacjent przestaje mówić. To znaczy, że tu nie wolno mi ingerować. Przykładam elektrodę milimetr obok i widzę skurcz mięśni twarzy. To znaczy, że uszkodzenie tego miejsca spowoduje niedowład mięśni twarzy. Wiem, że od tego ruchu, który za moment wykonam, zależy, czy ten człowiek będzie zdrowy, czy będzie kaleką… Oczywiście pomocne są badania obrazowe – rezonans czynnościowy czy pozytronowa tomografia emisyjna. Ale ostatecznie to w praktyce odkrywam ten niezwykle złożony system. Na przykład przy leczeniu bólu neuropatycznego. Zwykle ból informuje nas o tym, że coś się złego dzieje, np. że trzymamy rękę w ogniu; musimy o tym wiedzieć, żeby się ratować. Ból neuropatyczny to coś nieprawidłowego. Wytwarza się na skutek uszkodzenia dróg, którymi biegną impulsy z uszkodzonego obszaru układu nerwowego do kory czuciowej. Boli więc cały czas. To ból, który potrafi zdominować wszystko, a życie staje się nie do zniesienia. Implant blokuje drogi bólowe i przywraca równowagę. Ale co ciekawe, najsilniejsze bóle blokuję, przykładając elektrody do kory ruchowej, a nie czuciowej. Nauka nie potrafi wyjaśnić z całą pewnością, dlaczego tak się dzieje.
Ból neuropatyczny to ból, który potrafi zdominować wszystko, a życie staje się nie do zniesienia. Implant blokuje drogi bólowe i przywraca równowagę.
Czy raz wszczepiony stymulator zostaje w naszym mózgu na zawsze?
Jeżeli udaje nam się uzyskać kontrolę nad objawami chorobowymi, to tak. Stymulator jest doładowywany przez skórę. Usuwać musieliśmy implanty tylko w sytuacjach niepowodzeń, kiedy pacjent nie odczuwał żadnej poprawy lub kiedy dochodziło do powikłań zapalnych.
Czy stymulator działa non stop?
Zazwyczaj tak, choć możemy zaprogramować go w taki sposób, by działał tylko w ciągu dnia. Pewne stany, na przykład napady padaczki, są poprzedzone aurą, czyli zwiastującymi napad objawami. Kiedy pojawia się aura, pacjent może sam uruchomić stymulator i uprzedzić atak. A jeśli pojawiają się objawy uboczne, na przykład drętwienie, może chwilowo zmniejszyć natężenie prądu.
Sam pacjent? Jak?
Normalnie, pilotem.
Nie ma pan poczucia, że współczesna medycyna jest coraz bliżej stworzenia hybrydy człowieka i maszyny?
Nie. Ale faktem jest, że potrafimy ingerować w organizm człowieka coraz silniej.
Czego, z punktu widzenia praktyka, oczekuje pan od inżynierów, którzy pracują nad implantami?
Żeby zwiększyć skuteczność leczenia, konieczna jest miniaturyzacja. W tej chwili elektroda ma przekrój 1,4 mm; cały implant jest wielkości pudełka od zapałek. To duże ciało obce, które sprzyja stanom zapalnym, a te z kolei są główną przyczyną niepowodzenia w leczeniu. Nanotechnologia spowoduje, że będę mógł leczyć skuteczniej; być może nawet stosować kilka implantów naraz, jednocześnie w kilku obszarach. Jestem przekonany, że prace trwają, że największe koncerny produkujące implanty szukają takich rozwiązań.
Dla pacjentów niezwykle pomocna byłaby możliwość zdalnego sterowania parametrami stymulacji. Moglibyśmy rozmawiać przez telefon, a ja zmieniałbym ustawienia implantu drogą internetową. Pacjenci nie musieliby za każdym razem do mnie przyjeżdżać, czasem setki kilometrów. Dla wielu chorych to duży problem.
Jako pierwszy w Polsce przeprowadził pan zabieg psychochirurgiczny i wszczepił implant osobie z zespołem obsesyjno-kompulsywnym. Budziło to pytania etyczne o to, jak daleko możemy się posunąć w tej ingerencji w ludzką osobowość.
Tak. Operacja była nawet transmitowana na żywo przez telewizję. Nie ułatwiało mi to pracy, ale ponieważ sprawa była kontrowersyjna, wszystko musiało zostać przeprowadzone absolutnie transparentnie. Na szczęście udało się. Pacjent bardzo dobrze zareagował na leczenie, po 20 latach mógł wreszcie odstawić leki i zacząć normalnie żyć. To otworzyło mi drzwi do kolejnych takich operacji.
Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że w 2035 roku depresja będzie najczęstszą chorobą dotykającą ludzkość. Według ostrożnych szacunków, ponad 20 procent pacjentów jest opornych na środki farmakologiczne i psychoterapię. Nieskutecznie leczona depresja jest chorobą śmiertelną. Tymczasem tym ludziom można pomóc…
Oprócz pacjentów z ciężką depresją, operowałem także osoby z otyłością. I znowu: to nie była otyłość spowodowana nieprzestrzeganiem diety, tylko uszkodzeniem mózgu. Ośrodek sytości nie działał. Ci ludzie przez całe swoje życie byli śmiertelnie głodni, niezależnie od tego, ile zjedli. Tak bardzo głodni, że kradli jedzenie. Żyli właściwie poza społeczeństwem. Dzisiaj, po wszczepieniu implantu, żyją normalnie: uczą się, pracują, kontrolują się.
Ingeruje pan w ludzką psychikę, chirurgicznie wpływa na świat ludzkich emocji. Gdzie leży granica?
Nieetyczne byłoby tworzenie człowieka idealnego, przykrawanie go do oczekiwań społeczeństwa. Ja tego nie robię. Ja tylko leczę tych, którzy potrzebują mojej pomocy. Długo wydawało mi się, że dla mnie tą granicą jest leczenie agresji. Aż poznałem pacjentkę, którą przyprowadzili do mnie jej rodzice: miała związane ręce i maskę na twarzy. Kiedy zdjęli tę maskę, zdałem sobie sprawę, że to bardzo ciężko chora osoba. Doświadczała agresji permanentnie, non stop, wobec innych, ale przede wszystkim wobec samej siebie. Cały czas próbowała się uszkodzić, wydłubać sobie oko, odgryźć kawałek ciała. Nie miałem najmniejszych wątpliwości, że leczenie jej jest etyczne, a nieetyczne – pozostawienie jej w takim stanie.
Nieetyczne byłoby tworzenie człowieka idealnego, przykrawanie go do oczekiwań społeczeństwa. Ja tego nie robię. Ja tylko leczę tych, którzy potrzebują mojej pomocy.
Powstają coraz bardziej skomplikowane programy komputerowe, które nazywamy sztuczną inteligencją. To cel, idea, do której dążymy: jak najlepiej naśladować działanie prawdziwej inteligencji. Wierzy pan, że to projekt możliwy do zrealizowania?
Trudno wypowiadać mi się na ten temat, ale moim zdaniem nie. Zbyt dużym szacunkiem darzę mózg – ten najbardziej skomplikowany organ w całym wszechświecie – bym uwierzył, że można go odwzorować.
Prof. Marek Harat jest kierownikiem Kliniki Neurochirurgii i Chirurgii Głowy w 10. Wojskowym Szpitalu Klinicznym z Polikliniką w Bydgoszczy. Od ponad 20 lat specjalizuje się między innymi w chirurgicznym leczeniu cierpiących na chorobę Parkinsona, wszczepiając im stymulatory (był pierwszym polskim lekarzem, który wykonał operację wszczepienia takiego implantu do mózgu pacjenta). W uznaniu za dokonania w dziedzinie neurochirurgii zarząd Fundacji Godła Promocyjnego „Teraz Polska’” przyznał mu 2018 roku tytuł „Promotora Polski”.
Materiał autorstwa Moniki Redzisz z portalu sztucznainteligencja.org.pl został opublikowany w ramach współpracy, której celem jest popularyzacja wiedzy o sztucznej inteligencji w Polsce.
Portal sztucznainteligencja.org.pl to pierwszy portal poświęcony w całości tematyce SI. Został stworzony przez Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy, działa niekomercyjnie.