Stručnjaci sa zagrebačkog Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER) već dulje intenzivno surađuju s vodećim svjetskim sveučilištima vezano uz problematiku ratnog stresa, osobito posttraumatskog stresnog poremećaja. Postupno su dolazili do novih saznanja u području računalne tehnologije i načina kako može biti učinkovita i u rješavanju psihičkih problema…

Sredinom studenog u Izraelu su predstavljeni projekti iz NATO-ova programa Znanost za mir i sigurnost (NATO Science for Peace and Security Programme) za 2015. godinu. Iako nije član Saveza, Izrael je aktivan partner u programu. Veliku ulogu imaju i hrvatski znanstvenici s Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER) koji su istaknuti kao dio znanstvene elite koja se bavi proučavanjem multidisciplinarnih podataka vezanih uz predviđanje otpornosti vojnika na stres (Multidisciplinary Metrics for Soldier Resilience Prediction and Training). U izradu projekta uključeni su osim hrvatskih i znanstvenici iz Izraela i SAD-a.

Uvid u psihu
Cilj projekta bolje je razumijevanje genetskih, epigenetskih, fizioloških i drugih procesa kod vojnika izloženih ratnom stresu, osobito u NATO-ovim operacijama i misijama. Znanstvenici stoga rade na identificiranju multidisciplinarnih čimbenika rizika koji bi mogli koristiti za uvid u psihu vojnika te predviđanje njihove otpornosti i ranjivosti na stres. Teoretski, program bi trebao postati dio obuke pripadnika oružanih snaga i usmjeren na jačanje njihove otpornosti. U sklopu programa vojnici bi trebali biti izloženi stresnim situacijama te simuliranim uvjetima borbene obuke kojima će se predviđati njihova spremnost za misije i borbene operacije.
Predloženi projekt nastoji identificirati multidisciplinarne čimbenike rizika koji bi se mogli koristiti i kao prediktori otpornosti ili osjetljivosti vojnika te bi mogli predvidjeti njihovu otpornost na stresne situacije. Cilj je bolje razumjeti vojnike, njihovu sposobnost odupiranja stresu, ranjivost i patofiziologiju stresa, poboljšati njihovu otpornost na simptome koje donose iz misija, osobito posttraumatski stresni poremećaj (PTSP).

Nevidljive rane
Na FER-u su već razvili modele kojima bi se računalno potpomognuta kognitivno-bihevioralna terapija, odnosno trening, mogli primijeniti na vojnike i policajce koji sudjeluju u mirovnim operacijama i misijama. Naglasak se u tim slučajevima stavlja na prevenciju te prepoznavanje tko je otporan na stres i stresne situacije te kako na vrijeme preventivno djelovati da ne bi došlo do neželjenih bolesnih stanja. Projekt predviđa i program obuke kojim bi se radilo na jačanju mentalne otpornosti vojnika, odnosno sposobnosti  održavanja normalne psihološke i fizičke spremnosti, te bi ih se nastojalo pripremiti za normalno funkcioniranje nakon teškog stresa i traume. S tim u vezi, u planu je izrada velike baze podataka, odnosno podatkovnih mjerenja, kojima će se predviđati rizici i tako preventivno djelovati da se akutne stresne reakcije ne pretvore u kronične. Što se tiče šire slike, nije potrebno naglašavati koliko stresovi s kojima se vojnici vraćaju iz misija utječu na njihovo mentalno zdravlje. Samim tim, na neki način, negativno utječu na spremnost NATO-ovih snaga. Mogu također izazvati niz štetnih društvenih učinaka u zemljama u koje se vraćaju, od velikih troškova u zdravstvu, preko nezaposlenosti, pa sve do bračnih problema. Upravo su te nevidljive ratne rane posljedica izloženosti vojnika različitim ratnim odnosno borbenim stresovima.

Hrvat na čelu projekta
U NATO-u se nadaju da će uspješna provedba tog multidisciplinarnog istraživačkog projekta biti prvi korak u izgrađivanju metodologije za smanjenje visokog postotka poremećaja vezanih uz mentalno zdravlje vojnika nakon povratka iz NATO-ovih misija. To će, ujedno, značiti i bolju spremnost NATO-ovih snaga.
Koordinator projekta je umirovljeni general prof. dr. Krešimir Ćosić s Fakulteta elektrotehnike i računarstva. Profesor Ćosić već se desetak godina intenzivno bavi multidisciplinarnim proučavanjem promjena koje intenzivni ratni stres prouzročuje na ljudskom mozgu i tijelu. Obuhvaćaju spektar od najnižih promjena na molekulskoj i staničnoj razini, mutacije pojedinih gena i promjene njihove ekspresije, promjene u endokrinom i imunološkom sustavu, kognitivne i emocionalne promjene, te na kraju, promjene u ponašanju pojedinca, koje, nažalost, u nekim ekstremnim slučajevima završavaju i suicidom. Ideju za istraživanje i programiranje novih tehnologija u liječenju PTSP-a dobio je zbog velikog broja branitelja koji su se nakon povratka iz Domovinskog rata sve više suočavali s tim problemom.

Big Data koncept
Profesor Ćosić i drugi stručnjaci s FER-a započeli su stoga intenzivnu znanstvenu suradnju s vodećim svjetskim sveučilištima koja se slično bave problematikom ratnog stresa, osobito posttraumatskog stresnog poremećaja. Postupno su dolazili do novih saznanja u području računalne tehnologije i načina kako ona može biti učinkovita i u rješavanju psihičkih problema. Štoviše, profesor Ćosić smatra da će psihijatrija budućnosti sve više biti computer science i da će uloga računalne dijagnostike putem Big Data koncepta biti sve značajnija.
“U aktualnom su kontekstu mogućnosti svakog liječnika, osobito psihijatra, da analitički prati tijek bolesti i na multidisciplinarnoj razini, tj. na razini golemih količina podataka koji se vrlo često nepredvidivo mijenjaju, vrlo ograničene,” smatra profesor. Ističe nove koncepte u medicini koji mogu imati velik potencijal u predviđanju tijeka bolesti i puno efikasnijoj preventivnoj terapiji. S tim u vezi ističe kako će se medicina budućnosti sve više temeljiti na umjetnoj inteligenciji, strojnom učenju, analizama golemih količina podataka u realnom vremenu, tj. Big Data konceptu.
Svijet već desetljećima traži nove lijekove za anksiozne poremećaje i depresiju, nove terapijske metode i postupke. Rijetki su, međutim, znanstvenici koji se bave primjenom novih računalnih metoda i tehnologija u liječenju oboljelih od PTSP-a. Profesor Ćosić upravo je tom aspektu posvetio znatan dio svoje znanstvene karijere. Navodi kako su novija istraživanja pokazala da su anksiozni poremećaji i depresija zapravo bolesti čitavog organizma (whole body illnesses) koje su posljedica deregulacije niza organskih cjelina i u perifernim sustavima i u središnjem živčanom sustavu. Farmakoterapija još uvijek dominira u terapiji psihičkih oboljenja iako njezine štetne nuspojave, od stvaranja ovisnosti pa sve do utjecaja na mnoge druge organske promjene, nisu bezazlene.

Specifičan pristup
Profesor Ćosić napominje da svjetska znanost i danas nedovoljno razumije svu složenost i fenomenologiju mentalnih oboljenja, pa tako i PTSP-a. S obzirom na te činjenice, raspoloživi su lijekovi još uvijek jako daleko od idealnih. Ne mogu selektivno djelovati na pojedine skupine neuralnih mreža koje su odgovorne za specifične neurološke disfunkcije bez obzira na to temelje li se na molekulskoj ili genetskoj razini. Zato profesor Ćosić znanstvenim metodama i tehnologijama koje dolaze iz sasvim drugih disciplina i područja vrlo specifično pristupa fenomenologiji PTSP-a. Cilj je s pomoću računalne tehnologije oblikovati konkretna programska terapijska rješenja i metode. Takav pristup uključuje niz različitih metoda i struka, a tu su, primjerice, i računalne znanstvene discipline kao što je umjetna inteligencija i Big Data tehnologije. Zanimljive su i računalne metode za elicitaciju i automatsku analizu ekspresije emocija, odnosno načina na koji se mijenjaju i manifestiraju pri akutnom stresu.
Vodeći se načelom integriranog multidisciplinarnog sustavnog znanja, u svoja je istraživanja i razvoj modernih računalnih tehnologija uključio hrvatske psihijatre, psihologe, neuroznanstvenike, molekularne biologe, genetičare…
“Ono na čemu radimo svodi se na računalno potpomognutu kognitivno-bihevioralnu terapiju (Computer-Aided Cognitive Behavioral Therapy). U njoj ispitanik, tj. pacijent, uči kako procesima misli i razmišljanja može oblikovati i mijenjati neuroplastičnu strukturu svojeg mozga, a kroz multimodalnu elicitaciju, estimaciju i regulaciju emocija kako se ti procesi jačaju i ubrzavaju. U svemu tome nove tehnologije koje primjenjujemo, ali i stvaramo, imaju veliku ulogu,” kaže profesor Ćosić.

Zaustaviti pojavu
Kako računalna tehnologija prati što se i na kojoj razini zbiva kod pacijenta podvrgnutog kognitivno-bihevioralnoj terapiji? “U trenutku kad osoba svojim nestrukturiranim mislima i asocijacijama, svjesno ili nesvjesno, uđe u kaotični i traumatični prostor asocijativnog korteksa, koji ima svoju podlogu u interakciji niza neuralnih struktura našeg mozga, nastaje kaos. Dakle, dolazi do ponovnog teškog i bolnog proživljavanja traume. Tad preko amigdale dolazi do aktiviranja ANS-a (autonomni živčani sustav), HPA (hipotalamusno-hipofizno-nadbubrežna) osi, potiskivanja PFC-a (predčeoni korteks), te, kao posljedica, do ekspresije specifičnih hormona stresa, kao i generiranja niza upalnih proteina itd. Sva ta biološka regulacijska disfunkcionalnost može prouzročiti trajna oštećenja u mozgu te promijeniti međupovezanost pojedinih neuralnih struktura i mreža našeg mozga koje onda trajno karakteriziraju bolesno stanje,” objašnjava profesor Ćosić. “Takve se pojave raznim procesima, npr. našim Resilience Building Trainingom, može i mora na vrijeme spriječiti, i u fazi povećanja otpornosti na stres, i u fazama akutnog stresa. Želja je da osoba može regulirati te molekulske i biološke procese. To će učiniti uspostavljajući ravnotežu između medijalnog prefrontalnog korteksa i limbičkog sustava, odnosno jačanjem uloge kognitivnih procesa te njihove sinaptičke inhibicijske snage prema amigdali, HPA osi, ANS-u. To se može provesti zahvaljujući Stress inoculation ili Mental readiness treningu i može biti iznimno korisno i u samoj terapiji i u prevenciji ozbiljnih mentalnih oboljenja koja nastaju kao dio dugotrajnog svakodnevnog stresa ili iznenadnih i nepredvidivih traumatičnih događaja.”

Samo na FER-u
Na temelju multimodalnog feedbacka i odgovarajućih kognitivno-bihevioralnih strategija, metodama i tehnologijama koje se zasad provode jedino u FER-ovu Laboratoriju za interaktivne simulacijske sustave, mogao bi se, uvjereni su njegovi djelatnici, znatno unaprijediti sustav liječenja PTSP-a i drugih mentalnih poremećaja. Kako tvrde na FER-u, ako je pacijent svjestan svih tih procesa, svojim pozitivno strukturiranim mentalnim procesima umjesto da generira bolest, može potaknuti procese samoizliječenja i spriječiti ozbiljne patogene promjene. Moderne tehnologije koje primjenjuju i razvijaju mogu, primjerice, detektirati neke karakteristične promjene u boji glasa koje ukazuju na bolesna stanja ili na napredak u terapiji. Sustav automatski prepoznaje promjene u nekim karakterističnim pokretima lica pacijenta, u njegovoj fiziologiji – disanju, otkucajima srca itd., tipične za pojedinu vrstu oboljenja. Tzv. multimodalni bio/neurofeedback nastaje kao rezultat ciljanih multimodalnih stimulacija koje računalni sustavi automatski generiraju tijekom terapeutskih seansi. Njime se može pratiti više stotina akustičkih, facijalnih ili fizioloških karakteristika koje su posljedica proživljenog traumatičnog događaja. Psihoterapeut u suradnji s računalnim sustavom mehanizmima tzv. kognitivne regulacije emocija oblikuje kognitivno-bihevioralne strategije u liječenju posljedica stresa.

Začarani krug
“U trenutku kad se dogodi trauma, od sto milijardi neurona jedan se njihov krug preko sinapsi povezuje na karakterističan način. Što se više puta ponavlja jednak sadržaj, veze su sve jače te u konačnici postaju dominantan neuralni krug u mozgu. To znači da kad osoba pogleda određeni sadržaj, fotografiju, scenu filma ili nešto slično što je asocira na traumatični događaj, doživljava stres koji akumulira ponovni stres i takve je asocijacije vode u začarani krug koji postaje dominantan,” objašnjava profesor Ćosić te napominje kako je ideja da se te neuralne mreže i svi njihovi učinci koji se odnose na najrazličitije hormonske i imunološke reakcije u čitavom organizmu potisnu i suspendiraju odgovarajućim kognitivnim terapeutskim procesima. Način na koji su stručnjaci s FER-a u suradnji s kliničkim psiholozima osmislili moderne tehnologije u liječenju psihotrauma svodi se istodobno na tzv. personaliziranu medicinu odnosno, u ovom slučaju, na personaliziranu računalno potpomognutu psihoterapiju, tako da se svakom pojedinom slučaju pristupa individualno. Kreće se s općim multimodalnim stimulacijama, slikama, sadržajima… poput snimki iz nekih ratnih sukoba i tako se, prema riječima profesora Ćosića, pretražuje prostor asocijativnog korteksa pojedine osobe. Kad računala algoritamski procijene da se dogodilo nešto karakteristično na razini multimodalnog neurofeedbacka, npr. da je osoba na neki sadržaj računala odgovorila, tj. počela reagirati ubrzanim disanjem, promjenama u govoru, facijalnim ekspresijama, treptanjem, pokretanjem glave… može se zaključiti da je to stimulacijski sadržaj koji ima svoj kontekst, semantiku i emocije koje su izvor određene traume. Susret s traumom u tzv. virtualnom prostoru, uz potporu psihoterapeuta, ponavlja se tijekom terapeutskih seansi kako bi pacijent svojim kognitivnim obrambenim mehanizmima nadjačao neželjene reakcije proživljene stresne situacije. To je ciklus koji traje najmanje tri do četiri mjeseca, a ima ga smisla ponavljati u određenim razdobljima kako bi se spriječio recidiv.

Izraelski napredak
Čini se da su u razvoju tehnike i tehnologije najdalje otišli izraelski znanstvenici s kojima profesor Ćosić usko surađuje. Uspjeli su razviti sustav sa svojevrsnom kacigom s pomoću koje elektromagnetskim valovima stimuliraju određene dijelove mozga i neinvazivno liječe brojne neurološke i psihološke poremećaje. Izraelski je www.israel21c.org prije nekoliko mjeseci objavio i članak o toj kacigi, ali i vijest da “američka mornarica kupuje Brainsway kacige za liječenje depresije”. U tekstu navode da se Brainsway već koristi u nekoliko zemalja za neinvazivno liječenje raznih neuroloških i psihijatrijskih, osobito depresivnih poremećaja. Američka mornarica počet će ga koristiti kao dio sveobuhvatnog pristupa u liječenju svojih vojnika. Brainsway TMS (transkranijska magnetska stimulacija) kaciga programirana je da djeluje kao magnetska rezonancija pri čemu elektromagnetski valovi prodiru duboko u strukturu mozga regulirajući električnu aktivnost stanica.
Tvrtka je još 2013. dobila od američke Agencije za hranu i lijekove (US Food and Drug Administration – FDA) odobrenje za liječenje depresije kod bolesnika koji nisu reagirali na antidepresive, a Brainsway je uključen u brojne terapijske postupke ne samo u SAD-u, nego i u Australiji, Švedskoj te mnogim drugim zemljama. Osim za depresivne poremećaje, uređaj se u nekim europskim zemljama koristi i za liječenje posttraumatskog stresnog poremećaja, Alzheimerove bolesti, autizma, bipolarnog poremećaja, kronične boli, shizofrenije, Parkinsonove bolesti, multiple skleroze, prilikom oporavka od moždanog udara, pa čak i kod prestanka pušenja.

Detalji tehnologije
Tehnologiju Brainswaya razvili su 2003. u Jeruzalemu izraelski znanstvenici dr. Yiftach Roth i dr. Abraham Zangen za liječenje čitavog niza psihijatrijskih oboljenja. Uređaj djeluje tako da s pomoću elektromagnetskih pulseva stimulira dijelove mozga, a istraživanja su potvrdila da nema nuspojava. Štoviše, istraživanja provedena u SAD-u pokazala su da je na tretman pozitivno odgovorilo 38,4 posto teško depresivnih pacijenata kojima drugi oblici terapija nisu pomagali.
Sam je postupak vrlo jednostavan. Na glavu pacijenta navlači se kaciga koja u sebi ima metalne prstenove (žice). Kroz te prstenove tijekom postupka teče struja i stvara elektromagnetsko polje u mozgu. Oblik prstenaste zavojnice određuje raspodjelu elektromagnetskog polja koje se stvara i neinvazivno prodire u mozak. Zavojnica se nalazi obično iznad motornog korteksa mozga, u području koje kontrolira kretanje, pa magnetski impulsi izazivaju kretnje u rukama ili nogama aktiviranjem neurona koji kontroliraju te specifične mišiće. Liječnici tako ponavljajući impulse utječu na neurone odgovorne za višefunkcija u mozgu. To, kako se navodi, prouzročuje promjene u mrežama neurona u mozgu koje su odgovorne za psihološke poremećaje poput depresije, pretilosti ili ovisnosti. Na primjer, zavojnica se može postaviti tako da utječe na dio mozga koji je odgovoran za potrebu za hranom ili lijekom. Ciljanjem dijela mozga koji je odgovoran za inhibicijsku kontrolu, uređaj, odnosno elektromagnetski valovi, djeluju tako da smanjuju potrebu za hranom ili lijekom, a povećava se mogućnost zaustavljanja ovisnosti.

Rizične skupine
Znanstvenici nastavljaju razvijati Brainsway. U Izraelu se provode različite studije o depresiji, opsesivno-kompulzivnom poremećaju (OCD), PTSP-u, Alzheimerovoj bolesti te ADHD-u. Daljnja istraživanja o primjeni Brainswaya koja se provode u SAD-u uključuju istraživanja ne samo u liječenju teške depresije, opsesivno-kompulzivnog i bipolarnog poremećaja, multiple skleroze i autizma, nego i drugih bolesti i ovisnosti. Tako istraživači sa Sveučilišta Columbia provode studiju o liječenju ovisnika o heroinu, a Sveučilište Harvard provodi istraživanje o djeci s epilepsijom.
Međutim, iznimno su važna istraživanja koja se provode u Izraelu, a obuhvatila su posebno rizične skupine. Riječ je o medicinskim tehničarima, policajcima i vatrogascima, dakle osobama gotovo svakodnevno izloženim stresu i pod vrlo visokim rizikom od razvoja posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP). Tim stručnjaka sa Sveučilišta u Tel Avivu u tom istraživanju koristi nove alate za skeniranje mozga kako bi se bolje razumjeli fizički aspekti PTSP-a i razvile učinkovite metode liječenja.
Na inovativnim rješenjima i alatima rade profesori Talma Hendler i Nathan Intrator koji razvijaju postupke i načine spajanja uobičajenog postupka elektroencefalografije (EEG) i složenih postupaka magnetske rezonancije kako bi pratili pojavu PTSP-a duboko u mozgu. Njihov pristup predviđa lociranje tragova PTSP-a u mozgu i praćenje stanja tijekom vremena kako bi mjerenja pokazala koji simptomi utječu na razvoj oboljenja i pojavu PTSP-a.
Istraživanja se trenutačno provode na Sveučilištu u Tel Avivu i MIT-u (Massachusetts Institute of Technology) u SAD-u.

---

Američki su znanstvenici napravili još jedan važan projekt. Razvili su 2008. godine Fitnes centar za mozak (Brain Fitness Center), namjenjen osobama koje imaju problema s kognitivnim funkcijama ili pažnjom, pamćenjem i mislima. Brain Fitness Center namijenjen je svima: i osobama s dijagnozom poremećaja i onima bez dijagnoze. Većina posjetitelja zapravo su mladi ljudi koji računalnim igrama poboljšavaju opće stanje određenih dijelova mozga. Brain Fitness Center nudi nekoliko takvih programa za treniranje mozga.

---

Snježana DUKIĆ