Các nhà khoa học đã phát triển thành công bước đầu loại thiết bị cảm ứng giống chiếc đồng hồ đeo tay hoạt động như máy đo điện não đồ (EEG), có thể dự đoán chính xác cơn co giật hay động kinh sắp xảy đến. Thiết bị này đo lường dòng điện đi qua da có liên quan đến lượng mồ hôi toát ra từ cơ thể. Hoạt...
Các nhà khoa học đã phát triển thành công bước đầu loại thiết bị cảm ứng giống chiếc đồng hồ đeo tay hoạt động như máy đo điện não đồ (EEG), có thể dự đoán chính xác cơn co giật hay động kinh sắp xảy đến.
Thiết bị này đo lường dòng điện đi qua da có liên quan đến lượng mồ hôi toát ra từ cơ thể. Hoạt động của tuyến mồ hôi phụ thuộc vào hệ thống thần kinh giao cảm - bộ phận kiểm soát các phản ứng tâm lý. Khi có một cái gì đó, ví dụ như cảm giác ớn lạnh chạy dọc sống lưng, độ dẫn của da sẽ tăng lên đáng kể.
Rosalind Picard và đồng nghiệp tại Phòng thí nghiệm MIT Media Lab ở Cambridge, Massachusetts đã phát triển một loại dây đeo tay, nghiên cứu các trạng thái cảm xúc của trẻ tự kỷ - những đứa trẻ không phải lúc nào cũng có thể nói lại với người xung quanh về điều mà cơ thể chúng đang cảm thấy.
Rất nhiều trẻ tự kỷ mắc phải chứng co giật, Picard nói, và hậu quả của nó hết sức nghiêm trọng khi mà số ca tử vong mỗi năm còn nhiều hơn cả các trường hợp mắc ung thư vú.
Hoạt động sóng não sẽ bị chặn lại sau khi cơn co giật đi qua. Điện não đồ có thể đo hoạt động não, nhưng đòi hỏi rất nhiều bộ cảm biến phức tạp được gắn vào da đầu, như vậy thì chúng ta không thể mang theo nó 24/24 giờ trong này.
Thiết bị mới này có khả năng nhận tín hiệu sớm hơn EEG vì EEG chỉ có thể hoạt động trong vỏ não. Dấu hiệu rõ nét nhất xuất hiện đến 20 phút trước khi diễn ra cơn co giật.
“Nếu bạn mắc chứng động kinh, hẳn bạn sẽ rất sợ giấc ngủ vào ban đêm”, bà nói. “Với chiếc dây đeo tay báo hiệu này, bạn có thể biết và gọi giúp đỡ trước khi nguy hiểm xảy đến”.
Một nhóm nhà khoa học đã đạt bước tiến ban đầu trong việc chế tạo thiết bị cảm ứng đeo tay, có hình dáng tương tự đồng hồ, nhằm cảnh báo cơn co giật hoặc động kinh sắp xảy ra. Thiết bị này hoạt động theo cách khá khác biệt, bởi nó không trực tiếp ghi lại toàn bộ hoạt động điện trong não như máy điện não đồ truyền thống. Thay vào đó, thiết bị theo dõi dòng điện đi qua da, tín hiệu có liên quan chặt chẽ với lượng mồ hôi cơ thể tiết ra trong những thời điểm đặc biệt.
Mồ hôi không chỉ xuất hiện khi con người vận động, thời tiết nóng bức hoặc cảm thấy căng thẳng, mà còn phản ánh hoạt động của hệ thần kinh giao cảm. Đây là bộ phận kiểm soát nhiều phản ứng tâm lý và thể chất, chẳng hạn nhịp tim, sự tỉnh táo, cảm giác sợ hãi hoặc trạng thái cảnh giác trước nguy hiểm. Khi một người bất chợt trải qua cảm giác mạnh, như cơn ớn lạnh chạy dọc sống lưng, độ dẫn điện của da có thể tăng lên đáng kể.
Những thay đổi nhỏ trên da vì thế trở thành manh mối hữu ích, giúp thiết bị nhận ra cơ thể đang bước vào một trạng thái bất thường trước khi cơn co giật xuất hiện. Rosalind Picard cùng các đồng nghiệp tại Phòng thí nghiệm MIT Media Lab ở Cambridge, Massachusetts, đã phát triển dây đeo tay này trong một nghiên cứu ban đầu. Mục tiêu ban đầu của họ là tìm hiểu trạng thái cảm xúc ở trẻ tự kỷ, nhóm đối tượng đôi khi không thể diễn đạt cho người xung quanh biết cơ thể mình đang cảm thấy điều gì.
Nhiều trẻ tự kỷ cũng mắc chứng co giật, khiến việc phát hiện sớm trở nên đặc biệt quan trọng đối với gia đình, người chăm sóc và chính các em. Theo Picard, hậu quả của những cơn co giật có thể hết sức nghiêm trọng, với số ca tử vong mỗi năm còn nhiều hơn các trường hợp mắc ung thư vú. Con số được nêu trong nghiên cứu cho thấy đây không phải vấn đề nhỏ, dù thiết bị hiện vẫn mới dừng ở giai đoạn phát triển bước đầu.
Cơn co giật thường làm gián đoạn hoạt động của não, sau đó các sóng não có thể bị chặn lại khi cơn co giật đã đi qua. Điện não đồ, thường được gọi tắt là EEG, có khả năng đo hoạt động não khá trực tiếp, nhưng hệ thống này cần nhiều cảm biến phức tạp gắn lên da đầu. Cấu hình cồng kềnh khiến EEG khó trở thành thiết bị mà người bệnh có thể đeo liên tục suốt ngày đêm trong sinh hoạt bình thường.
Dây đeo tay mới được kỳ vọng khắc phục một phần bất tiện đó, bởi nó nhỏ gọn hơn, dễ mang theo hơn và không yêu cầu người sử dụng nằm yên với nhiều cảm biến trên đầu. Quan trọng hơn, thiết bị có thể nhận ra một số tín hiệu sớm hơn EEG, vì EEG chủ yếu ghi nhận những gì diễn ra ở vỏ não. Tín hiệu từ hệ thần kinh giao cảm và tuyến mồ hôi có thể xuất hiện trước khi hoạt động bất thường lan tới vùng mà EEG đo được.
Trong các quan sát ban đầu, dấu hiệu rõ rệt nhất có thể xuất hiện sớm đến 20 phút trước khi một cơn co giật diễn ra. Khoảng thời gian này có thể giúp người bệnh thông báo cho người thân, tìm nơi an toàn hoặc chuẩn bị sự hỗ trợ cần thiết trước khi mất kiểm soát cơ thể. Tuy nhiên, thông tin nguồn chỉ mô tả thành công bước đầu, chưa khẳng định thiết bị đã sẵn sàng thay thế EEG hoặc trở thành công cụ chẩn đoán phổ biến.
Picard đặc biệt nhấn mạnh nỗi lo của người mắc động kinh khi chuẩn bị đi ngủ, thời điểm họ có thể sợ một cơn co giật bất ngờ xảy ra mà không ai kịp nhận biết. Một dây đeo tay có khả năng phát tín hiệu cảnh báo sẽ đem lại thêm cơ hội gọi trợ giúp trước khi tình huống nguy hiểm xuất hiện. Từ ý tưởng theo dõi mồ hôi và độ dẫn điện của da, nghiên cứu mở ra hướng phát triển thiết bị đeo thông minh hỗ trợ giám sát động kinh trong đời sống hằng ngày.