Boldog ember, aki mindabban elviseli felebarátja gyarlóságát, amiben – hasonló körülmények közt – maga is kívánná, hogy elviseljék őt.

Tudja-e a jobb szem, mit csinál a bal kéz? – Interjú a Cervelox 2.0 ifjú feltalálóival

2018.06.10 Címkék:

Első helyezést ért el a szentendrei Ferences Gimnázium két növendéke az Országos Ifjúsági Tudományos és Innovációs Tehetségkutató Versenyen. Az eredményeket a június 5-ei díjátadón ismertették, amelynek az Ericsson Magyarország székháza adott otthont. Matányi Marianna és Kákonyi Marcell két évvel ezelőtt a Ferences Ösztöndíjprogram keretein belül kezdték el találmányuk, a Cervelox kidolgozását. Sikereikről és tapasztalataikról, valamint a Cervelox 2.0 működéséről őket és mentortanárukat, dr. Mészáros Lukács biológiatanár kérdeztük.

Vissza a nyitó oldalra

Ferences Sajtóközpont: Először is gratulálunk az első helyezéshez. Hogy érzitek most magatokat?

Kákonyi Marcell: Kifejezetten váratlanul ért minket a győzelem, ugyanis az áprilisi meghallgatás után –, ahol a végleges eredményeinket be kellett mutatnunk – egyáltalán nem éreztük úgy, hogy bármilyen helyezést el fogunk érni…

Matányi Marianna: Először nem hittem el, hogy tényleg mi lettünk az elsők… Az áprilisi forduló után nagyon le voltunk törve. [nevet]


Bizonyára hosszú út vezetett a győzelemig. Térjünk vissza a történet elejéhez… Honnan indult ez a projekt?

dr. Mészáros Lukács: Amikor 2016 áprilisában meghirdették a Ferences Ösztöndíjprogram következő tanévre vonatkozó tervezetét (bővebben: ITT), sorra jelentkeztek nálam azok a diákok, akik szerették volna benyújtani a pályázatukat. Manka és Marci is megkeresett, és a témaválasztás tekintetében kérték a segítségemet, így leültünk beszélgetni arról, hogy melyikük mivel foglalkozna legszívesebben. Manka az idegrendszerrel kapcsolatban szeretett volna kutatni, Marci pedig az informatika iránt érdeklődött. Elkezdtük keresni azt a területet, amelyben ezek összekapcsolódhatnak. A kérgestesti (Corpus callosum) problémák felderítésének ötlete Mankától származik, Marci pedig rögtön felismerte, hogy milyen informatikai hátteret tudna ehhez hozzáadni.

Mivel telt az első ösztöndíjas tanév, milyen eredményekre jutottatok ekkor?

Manka: Eleinte reflexidőméréssel próbáltunk különbséget kimutatni jobb- és balkezesek, lányok és fiúk, reál- és humán beállítottságú személyek között, több – kevesebb sikerrel. A mérések közben azonban felfigyeltünk egy érdekes összefüggésre: az iskolába járó tanulási vagy mozgáskoordinációs problémával küzdő tanulók reflexideje jelentősen eltért az átlagtól.

Marci: Míg a jobb- és balkezesek, lányok és fiúk között csak néhány ezredmásodperces eltéréseket találtunk, addig a mozgáskoordinációs vagy tanulási nehézségekkel rendelkező diákok reflexideje másfélszeres különbséget mutatott. Ezekből az eltérésekből már el tudtunk indulni komolyabb kutatások irányába.


Hogyan végeztétek a méréseket?

Marci: A vizsgált személy két oldalára két LED lámpát, elé pedig egy piros gombot helyeztünk. Utasításaink szerint különböző feladatokat kellett végrehajtania, például a jobb oldali fény felvillanása esetén jobb kézzel megnyomni a gombot, stb. A lámpákon és a gombokon kívül a mikrovezérlő és egy számítógép alkotta a Cervelox 1.0 rendszert. A rendszer alapja tehát már ekkor összeállt.

A mérések biológiai hátterét hogyan tudnátok összefoglalni?

Manka: Minden feladat első lépéseként felvillan egy LED-lámpa a jobb vagy bal oldalon. Erre kell reagálni a gomb megnyomásával – a feladatnak megfelelően jobb vagy bal kézzel. Tudjuk, hogy a jobb oldalunk irányításáért a bal oldali agyféltekénk felelős, a bal oldalunkéért pedig a jobb. A vizsgálat négy szakaszához négyféle ingerületi utat különítettünk el. „Egyenes reflexnek” neveztük azt a két esetet, amikor azonos kézzel kell reagálni, mint amelyik oldalon a LED felvillant. Az agyunkba érkező ingerület ilyenkor nem halad át a két agyféltekénk között található kérgestesten. 
A két másik eset az, amikor ellentétes kézzel kell válaszolni, mint ahol a LED felvillan. Ekkor az ingerületnek a kérgestesten keresztül kell áthaladnia az ellentétes agyféltekébe. Konkrét példával magyarázva: ha a LED a jobb szemünknél villan fel, azt a bal agyféltekénk érzékeli. Ha tehát az adott feladatban a gombot bal kézzel kell megnyomnunk, akkor ahhoz az ingerületnek a kérgestesten keresztül át kell jutnia a bal oldalunk mozgásáért felelős jobb agyféltekébe. Ezt „keresztezett reflexnek” neveztük el. Ha egy vizsgált alany „keresztezett reflexe” lassabb, mint az átlagé, akkor az ingerület akadályoztatva van, ebből pedig a kérgestest problémájára vagy rendellenességére következtethetünk. A corpus callosum agenesia és dysgenesia, az Asperger szindróma, valamint a figyelem- és mozgáskoordináció-zavar mind olyan betegségek, amelyek összefüggésbe hozhatóak a kérgestest rendellenességével.

dr. Mészáros Lukács: Ekkor jöttünk rá, hogy amit csinálunk, annak akár komoly orvostudományi jelentősége is lehet. A kutatásunk pontos témáját tulajdonképpen ekkor, már a mérések közepette találtuk meg.

 

Hogyan folytattátok a munkát? Voltak nehézségek?

Manka: Ezek után –, hogy eljutottunk az előbb elhangzott következtetésekre – természetesen szerettünk volna méréseket végezni először olyan gyerekeken, akik corpus callosum agenesiásak, vagy corpus callosum dysgenesiásak. Rengeteg délutánomat töltöttem azzal, hogy ilyen gyermekekkel foglalkozó neurológusokat kerestem fel. Nagyon sokan visszautasítottak, és ez nehéz volt számomra. Csalódott voltam, és elbizonytalanodtam abban is, hogy tudjuk-e folytatni a kutatást, ha nem sikerül további méréseket végeznünk. Végül egy magyarországi gyermekneurológus hölgy készségesen és nagyon lelkesen segített nekünk. Ez nagy előrelépés volt, ekkor rengeteg mérést tudtunk végezni 12 éves kor alatti gyermekeken.

Közben pedig beneveztetek az Országos Ifjúsági Tudományos és Innovációs Tehetségkutató Versenyre…

Manka: Igen. A 2017/2018-as tanévre is beadtuk a pályázatunkat a Ferences Ösztöndíjprogramra, amelyet el is nyertünk mindketten, így idén is folytattuk a közös munkát. Az iskolából korábban már mások is indultak az Innovációs Szövetség ezen versenyén, így Mészáros tanár úr már ismerte a versenyt és ajánlotta, hogy mi is jelentkezzünk – innen jött az ötlet. Ehhez először novemberben egyoldalas összefoglalót kellett benyújtanunk a kutatásunk alapjairól és arról, hogy eddig milyen eredményekre jutottunk. 107-ből 69 pályázatot javasoltak kidolgozásra, köztük a miénket is.

Marci: A kidolgozáshoz a zsűri két tagját, professzor dr. Ormos Pál urat, a szegedi biofizikai intézet igazgatóját, valamint Ábrahám Lászlót, a National Instruments Hungary ügyvezető igazgatóját kaptuk meg konzulensünknek. Ekkortól ők is segítették a munkánkat.
Az innovációs verseny ezen szakasza azért volt nagyon hasznos, mert dr. Ormos Pál a projektünk természettudományos oldalát támogatta: pszichiáter és neurológus ismerőseivel konzultált a munkánkról, akik véleményét továbbította felénk, valamint a témához kapcsolódó különböző dokumentumokat is küldött. Másik konzulensünk, Ábrahám László pedig egy informatikai cég vezetőjeként a projektünk technikai oldalához tudott szakmai segítséget nyújtani. Úgy éreztem, hogy a munka nagyon jó arányban oszlott meg a két tudományág között.

A kezdetekhez képest miben változott az eszköz? A Cervelox 2.0 már egy bukósisak formájában létezik…

Marci: A rendszert időközben integráltuk egy közönséges fekete bukósisakba. Az elején található a két LED-lámpa. Fontos, hogy ezek a látásunk perifériáján helyezkedjenek el, tehát a szemünk sarkában, ugyanis ez az a terület, ahonnan az inger valóban csak az egyik agyféltekébe jut el. A LED lámpákat korábban kézzel helyeztük el a vizsgált alany két oldalán, a sisak kizárta annak lehetőségét, hogy a LED fények más-más helyzete miatt pontatlan eredményeket kapjunk. Ez nagy fejlesztés az első verzióhoz képest. A sisak tetején van az akkumulátor, amely ellátja árammal a szerkezetet. Hátul található a mikroszámítógép, amely az eszköz lelke. Ez egy Raspberry Pi számítógép, ezen fut az általunk megírt program, amely vezényli a méréseket, egymilliomod pontossággal rögzíti a reakcióidőket, és végül elemzi az eredményeket. A sisak oldalán kapott helyet a kijelző, amelyen a vizsgált személy anonim kódja, (mindenhol anonim kódokkal dolgozunk, hogy az általunk ismert diákokhoz se tudjunk eredményeket rendelni), az aktuálisan rögzített reakcióérték, valamint az látható, hogy a mérés éppen melyik stádiumban tart. Hátul helyezkednek el a gombok kábeleihez szükséges bemenetek. A jövőben szeretnénk majd, ha a gombok vezeték nélkül kapcsolódhatnának a rendszerhez…

Miből áll egy mérés?

Marci: A vizsgált személy belép a zárt és zavaró tényezőktől mentes terembe, ahol csak a vizsgáló és a vizsgált alany tartózkodik. Miután elhelyezkedett, a fejére adjuk a sisakot és a kezébe a gombokat, majd elindítjuk a programot. A hangasszisztens elmondja az instrukciókat, egyértelművé teszi a feladatokat. Ezek után, ha a vizsgált alanynak nincs semmi kérdése, kezdődik a mérés, amely négy szakaszból áll, a négy különböző ingerületi útnak megfelelően. A hangasszisztens minden szakasz előtt újra és újra ismerteti az aktuális feladatot. Elmondja, hogy melyik oldalról fog érkezni az ingerület, és melyik kézzel kell reagálni. Fontos, – ezt is minden szakasz elején elismétli a hang – hogy a mérés folyamán végig egy pontot kell nézni. A negyedik szakasz után a program megköszöni a részvételt, a laptop kijelzőjén pedig azonnal megjelenik az eredménytáblázat. Számszerűen és grafikusan ábrázolva is megtekinthetőek az értékek, amelyek alapján egy hozzáértő szakember meg tudja mondani, hogy szükségesek-e további vizsgálatok. Fontos, hogy az eszköz nem alkalmas diagnózis felállítására: egy vizsgált gyermek sem tud egyből a patikába menni a betegségéhez szükséges gyógyszerért. A Cerveloxnak az a jelentősége, hogy egy előzetes felmérést végez, amely alapján megállapítható, hogy ki az, akinek feltételezhetően van valamilyen, a kérgestesttel összefüggésben álló problémája. Találmányunk kisebb jelentőséggel bírna, ha mindenki évente vehetne részt CT, MR vagy ehhez hasonló kontrollvizsgálatokon, de sajnos a várakozási idő még azok számára is hosszú, akiknek valóban szüksége van rá.

dr. Mészáros Lukács: Fontos, hogy észrevegyük: amikor a problémás gyerekek eljutnak egy komoly vizsgálatra, ahol felállítják a diagnózisukat, sok esetben már késő: nem fejleszthetőek megfelelő ütemben, nem tudják felvenni a ritmust a társaikkal. A Cervelox módszere gyors, olcsó és nagyon egyszerű, így lehetővé tenné akár minden iskolába készülő gyermek vizsgálatát. Az esetleges problémát észlelve a szülő előzetes jelzést kaphatna, majd a problémát pontosan diagnosztizálva szakemberek segítségével még időben el lehetne kezdeni a fejlesztést. 

Azt is zseniálisnak tartom – és én erre egyáltalán nem is gondoltam annak idején –, hogy az egész rendszer úgy van összeállítva, hogy bárki tudja kezelni az eszközt, hiszen a sisak a felhelyezés és a programindítás után automatikusan elvégzi a mérést. Ahogy Marci ismertette, folyamatosan diktálja a feladatot anélkül, hogy bármilyen külső beavatkozásra szükség lenne. Diákjaim egy szép beszédhangú évfolyamtársukat kérték meg a hangasszisztens utasításainak felvételére, innentől ő a Cervelox 2.0 hangja. Így állt össze a végleges verzió.

Amellyel az innovációs verseny utolsó fordulójára érkeztetek…

Marci: Igen… Március 30-án le kellett adnunk azt a hétoldalas záródolgozatot, amely összefoglalja a projektünket. Egy hónappal később pedig, április második felében volt a következő forduló, ahol elő is kellett adnunk az eredményeinket egy 7-8 fős bírálóbizottság előtt. Nagyon izgultunk…

dr. Mészáros Lukács: És borzasztóan lehangoltak voltak utána. Kijöttek a versenyről, elmesélték, hogy milyen volt, és azt mondták: „Biztosan nem érünk majd el jó eredményt. De nem baj! Így sem keseredünk el.” Ez volt az érzésük. Ezek után mindhármunkat váratlanul ért az eredmény…Óriási siker, amit Marciék elértek. Ferences iskola diákja ilyen jellegű megmérettetésen még nem végzett ennyire előkelő helyen. Bár az innovációs versenyt minden évben megnyeri valaki, úgy látom, hogy ritka az olyan nyertes, akinél a találmány orvostudományban való alkalmazására már történtek klinikai próbálkozások.

Hogyan tovább?

Manka: Mivel elsők lettünk, jelentkezhetünk a dublini nemzetközi fordulóra, ahol két másik projekttel mi fogjuk képviselni Magyarországot. Most ennek a szervezése indul. 

Marci: Szeretnénk esztétikailag tökéletesíteni az eszközt, valamint funkcionális fejlesztésekre is vannak ötleteink. Természetesen azt is reméljük, hogy az általunk kidolgozott módszer és eszköz később az orvostudományban használt metódussá növi ki magát, és sok gyermek fejlődésének segítéséhez járulhat majd hozzá.

Varga Mónika – Ferences Sajtóközpont, Ferences Alapítvány
Fotók: Fábry Anna

Hozzászólások lezárva.