Raziskovalka, kognitivna in vedenjska nevroznanstvenica Sara E. Berger je na nedavnem spletnem predavanju v okviru največje svetovne raziskovalne organizacije IBM Research širše predstavila svoje raziskovalno področje, posvečeno doživljanju bolečine in obravnavi le-te s pomočjo strojnega učenja.
Metodika njenih raziskav je temeljila na združevanju funkcijskega slikanja možganov (angl. »neuroimaging«) s samoocenjevanjem na domu, nosljivimi tehnologijami in okoljskimi tipali, s katerimi je zajemala podatke, kot so srčni utrip, vzorci spanja in osnovne značilnosti pacientovega govora. Iz zajetega je črpala ugotovitve, kako posameznik doživlja bolečino, ali pri tem morebiti navaja še druge dejavnike, denimo čustveno breme kot rezultat kroničnega nelagodja ali zmanjšane zmožnosti mobilnosti. Zajete podatke je raziskovalka analizirala s pomočjo računalniške obdelave s strojnim učenjem in tako pridobila boljši vpogled v pacientovo doživljanje bolečine.
O dojemanju bolečine
Za študij občutenja bolečine, ki predstavlja le manjši del širokega področja nevroloških znanosti, se ni odločila naključno, temveč iz osebne izkušnje, pridobljene s strani najožjih sorodnikov, ki so trpeli za različnimi kroničnimi bolečinami (po kemoterapiji, zaradi idiopatskih vzrokov itn.). K raziskovanju jo je vodil tudi znanstveni nagib, kajti na področju merjenja in obravnave akutne kronične bolečine se odpira široko polje novih nevroloških raziskav. Kot je pojasnila, ve znanost o dojemanju bolečine v primerjavi z drugimi zaznavami možganov sorazmerno malo. Dojemanje bolečine je namreč kompleksnega značaja, tudi zato, ker v možganih nimamo posebnega režnja za njeno zaznavo. Kot je dejala, je občutek bolečine dvosmeren; čutila zaznavajo, možgani pa živčne impulze pošiljajo nazaj v telo. Bolečino različno občutimo in izražamo tudi glede na to, kje in s kom smo (doma, v družbi, na javnem mestu). Na njeno občutenje prav tako vpliva naše splošno razpoloženje.
Raziskave, ki se jim je posvetila, so bile osnovane multidisciplinarno; zajemale so tako molekularno, celično, vedenjsko, socialno-kulturno kot ekonomsko raven raziskovanja. Dr. Bergerjeva meni, da predstavljata ovrednotenje bolečine in njeno napovedovanje za nevrološko znanost velik izziv, ki ravno zato vodi k »znanosti dobrega«, kot jo sama imenuje. Nova veja znanosti naj bi z lajšanjem bolečin, učinkovitejšim zdravljenjem in skrbjo za paciente tem omogočila boljše in aktivnejše življenje.
Kako izmeriti bolečino
Bolečino merimo z lestvico intenzitete, na primer od 0 do 10, kjer je 0 brez bolečin in 10 najhujša bolečina, ali pa opisno: brez bolečine, blaga, srednja, močna, zelo močna in najhujša. K danim meram dodajamo še natančnejše pomenske opise (topa bolečina, pritiskanje, napenjanje, pekoč občutek, kljuvanje ipd.), prav tako pa lahko bolečino opredelimo tudi na podlagi pacientove izrazne mimike. Kljub temu so tovrstne mere subjektivne in pristranske, saj se pogosto osredotočajo le na en aspekt bolečine, ne pa tudi na številne druge, ki se nanašajo na biološko in psihološko stanje. Opisane mere pogosto tudi ne vsebujejo konteksta, ki se nanaša na pacientovo dnevno rutino.
Sodobnejše mere bolečine
Dr. Bergerjeva si je v okviru raziskave, za dognanja katere jo je MIT – Massachusetts Institute of Technology uvrstil med 35 najboljših inovatorjev, mlajših od 35 let, zastavila ključno vprašanje, kako lahko ovrednotimo bolečino z modelom, ki je obenem podatkovno voden in osredotočen na pacienta. Občutenje bolečine je poskušala opisati z biološkega in psihološkega vidika; pri laboratorijskih raziskavah so zbirali podatke s slikanjem možganov, z vprašalniki in kliničnimi preizkusi, s katerimi so merili motivacijo in razpoloženje pacientov. Pri primerjanju dnevnih meritev in poročil z občasnih kliničnih testiranj so odkrili povezavo z anatomskimi razlikami možganov in pacientovimi memoriziranimi občutji bolečine.
Multidisciplinarni pristop
Pri nadaljnjih raziskavah se je dr. Bergerjeva postopoma preusmerila na uporabo multidisciplinarnih mer bolečine, ki jih je enostavneje meriti in shranjevati, hkrati pa jih lahko merimo v daljšem časovnem obdobju, ki vključuje pacientove dnevne aktivnosti. Bolečino ovrednotijo na osnovi poročil pacientov in vprašalnikov, ocene posameznikovega okolja in kvantitativnih podatkov, zbranih iz nosljivih naprav (pametne zapestnice, ure, telefoni, merilniki srčnega utripa, tipala za merjenje kakovosti spanca itn.).
Na osnovi raziskav z umetnointeligenčno programsko opremo so odkrili, da lahko na podlagi določenih besed v odgovorih pacientov ugotovijo, kateri od njih so se med testiranji odzivali na placebo in kateri ne. Za dr. Bergerjevo je bilo to spoznanje presenetljivo dragoceno, saj je, kot je utemeljila, predstavljalo poplačilo za ves njen trud. Pred tem si namreč ni niti predstavljala, da bi lahko takšna obravnava bistveno prispevala k boljšemu razumevanju njihovega občutenja bolečine.
Paciente so z elektronskimi tipali in napravami za zajemanje okoljskih podatkov v njihovih domovih spremljali tudi med pandemijo COVID-19 in ugotovili, da so v povprečju enako dobro prenašali pandemični stres, medtem ko so bili njihovi odzivi glede kakovosti življenja, mobilnosti in intenzitete bolečine, različni.
Raziskovalka Bergerjeva ocenjuje, da za kronično bolečino v povprečju trpi vsak peti prebivalec našega planeta ali okoli 1,5 milijarde svetovnega prebivalstva, pri čemer se odstotek trpečih v ZDA in po svetu bistveno ne razlikuje. Posledice kronične bolečine in njeno zdravljenje predstavljajo za gospodarstvo veliko finančno breme, saj naj bi samo v ZDA po nekaterih ocenah na letni ravni zanje porabili kar okoli 560 milijard ameriških dolarjev. Po besedah dr. Bergerjeve v svetu trenutno vlada epidemija zlorabe opiatov. Te je leta 2018 ob kroničnih bolečinah uživalo kar 10,1 milijona Američanov, od katerih naj bi v kar 96 % primerov šlo za zlorabo zdravil na recept.
Ekosistem za doziranje protibolečinskih zdravil
Dr. Bergerjeva je med drugim predstavila vizijo ekosistema za doziranje protibolečinskih zdravil, z vključenim merjenjem, zbiranjem in analizo podatkov, na osnovi katerih lahko pacient pridobi več informacij o sebi in se tako lažje odloči za morebitno zdravstveno obravnavo, se posvetuje z zdravnikom specialistom ipd. S pomočjo omenjenega ekosistema bi se mu omogočilo tudi lažje vključevanje v socialne terapije, kar bi pripomoglo k razbremenitvi občutka osamljenosti.
Ker je pri dosedanjih raziskavah sodelovalo sorazmerno malo pacientov prostovoljcev, dr. Bergerjeva ocenjuje, da bo treba v nadalje opraviti kompleksnejše klinične raziskave, s katerimi bodo preverili obstoječe rezultate. Na ta način se bodo odprla vrata za razvoj splošno uporabnih tehnologij. Zastavlja se tudi vprašanje o varovanju zajetih osebnih podatkov in privolitvi pacientov o uporabi le-teh v različne namene.
Dodana vrednost raziskave
Na vprašanje, kje vidi največjo uporabno vrednost izsledkov obstoječih raziskav za svetovno populacijo, raziskovalka odgovarja, da vsakdo od nas občuti kdaj bolečino. Meni, da bodo izsledki raziskav z vse naprednejšimi tehnologijami vsekakor uporabni v bližnji prihodnosti. Poudarja, da se s podaljševanjem življenjske dobe povečuje tudi število pacientov s kroničnimi bolečinami. Novi načini in metode za merjenje bolečine bodo v veliko pomoč pri zdravljenjih, saj bodo pacienti z uporabo navedenih nosljivih naprav sami spremljali in shranjevali podatke o svojem zdravstvenem stanju, s čimer se bo zmanjšala tudi pogostnost obiskov pri zdravniku.
Raziskovalka je sklenila, da predstavljene, raznolike mere bolečine, ki nam jih zagotavlja sodobna tehnologija, manj upoštevajo pacientovo kognitivno zaznavo, saj je občutek bolečine na koncu še vedno subjektiven. Zato ostaja vprašanje in obenem izziv, kako zbrane kvantitativne podatke povezati s pacientovim notranjim občutenjem bolečin, ki jih ta med pogovorom izpostavi.