Είναι γέννημα – θρέμμα Ναυπλιώτης. Θεωρείται ήδη στην επιστημονική κοινότητα ως ένας από τους ανερχόμενους μελετητές των χαοτικών ιδιοτήτων του ανθρωπίνου εγκεφάλου. Αν και μόλις τριάντα ετών ο Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος έχει προσθέσει στο ενεργητικό του σημαντικά επιστημονικά πονήματα, έχει λάβει ξεχωριστές διακρίσεις ενώ έχει συγγράψει περισσότερα από σαράντα άρθρα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά.
Στην ακόλουθη ιδιαιτέρως ενδιαφέρουσα συνέντευξη που παρέθεσε στον Κώστα Πρώιμο ο Διδάκτωρ του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου κ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος μας μυεί στα άδυτα του μυαλού μας…
Κώστας Πρώιμος: Κύριε Γιαννόπουλε, έχετε εισχωρήσει με την επιστημονική σας κατάρτιση στα άδυτα ίσως ενός εκ των πολυπλοκότερων μηχανισμών της φύσης και σαφώς αναφέρομαι στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Θα μας εξηγήσετε τι είναι και πως λειτουργεί;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Πρόκειται για μια ερώτηση που κέντρισε το ενδιαφέρον του ανθρώπου από αρχαιοτάτων χρόνων, ενώ ο σύγχρονος κλάδος της Νευροεπιστήμης ανανεώνει διαρκώς την γνώση μας γύρω από τον εγκέφαλο. Ο μακραίωνος ανθρώπινος στοχασμός γύρω από το όργανο αυτό αποδεικνύεται με φράσεις σαν αυτή του Αναξαγόρα «Λέων μεν όνυξι κρατεί, κεράσι δε βους, άνθρωπος δε νω» (μτφρ. «Το λιοντάρι επικρατεί με τα νύχια, το βόδι με τα κέρατα και ο άνθρωπος με τον νου»), ή αυτή του Θαλή του Μιλήσιου «Ο νους είναι το ταχύτερο από όλα, διότι τρέχει διαπερνώντας τα πάντα». Και οι δύο αυτές διαπιστώσεις είναι έγκυρες μέχρι σήμερα, δεδομένου ότι ο εγκέφαλος παραμένει το πολυπλοκότερο και πιο ανεξερεύνητο σύστημα στη φύση.
Πρόκειται για ένα όργανο που αποδεικνύει ότι οι φυσικές διαστάσεις δεν είναι ανάλογες των γνωσιακών ικανοτήτων και της υπολογιστικής πολυπλοκότητας. Αρκεί να σκεφτεί κανείς ότι ο εγκέφαλος αποτελεί το 2% του συνολικού ανθρώπινου βάρους, περιέχει τουλάχιστον 70% νερό, αποτελείται από περίπου 86 δισεκατομμύρια νευρώνες με 1015 νευρωνικές συνδέσεις, ενώ καταναλώνει περίπου το 25% της συνολικής σωματικής ενέργειας σε οξυγόνο και θερμίδες.
Το πώς λειτουργεί ακολουθεί την αρχή κάθε κλειστού συστήματος: λαμβάνει εισόδους υπό τη μορφή ερεθισμάτων και παράγει εξόδους υπό τη μορφή κινήσεων ή/και διεργασιών. Τα ερεθίσματα προέρχονται από τις πέντε βασικές αισθήσεις του ανθρώπου, δηλαδή ακοή, όραση, αφή, όσφρηση και γεύση, ενώ οι γνωστικές διεργασίες που παράγει ο εγκέφαλος μπορεί να είναι η προσοχή, η μνήμη εργασίας, η αξιολόγηση, ο συλλογισμός, η λήψη απόφασης, ο υπολογισμός, η αντίληψη, η γλώσσα. Υπάρχει όμως μια βασική διαφορά ανάμεσα στον εγκέφαλο και τα υπόλοιπα συστήματα, η οποία καθιστά δύσκολη την μελέτη του: ο εγκέφαλος «απαντά» στον εξωτερικό κόσμο μέσω ενός πολυδιάστατου χώρου. Είναι χρήσιμο ένα παράδειγμα εδώ. Ας υποθέσουμε ότι κάποιος με κλίση στα μαθηματικά εκτέλεσε έναν μαθηματικό υπολογισμό. Ο εγκέφαλός του αποκρίθηκε με μια σειρά βημάτων τα οποία οδήγησαν στον επιτυχή υπολογισμό. Όμως ποιος ευθύνεται για την επιτυχία του υπολογισμού; Συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου; Συνέργειες μεταξύ περιοχών; Πόσα δευτερόλεπτα μετά την έναρξη του υπολογισμού ενεργοποιήθηκαν οι περιοχές; Σε ποια συχνότητα ενεργοποιήθηκαν; Η μελέτη λοιπόν της συμπεριφοράς του εγκεφάλου συνοδεύεται με διαδοχικά αλληλεξαρτώμενα ερωτήματα που συχνά δεν μπορούν να απαντηθούν με απόλυτη βεβαιότητα.
► Από ποια μέρη αποτελείται;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Η βασική δομική ύλη του εγκεφάλου είναι οι νευρώνες, δηλαδή τα νευρικά κύτταρα, τα οποία μαζί με άλλα υποστηρικτικά κύτταρα (νευρογλοία) συνθέτουν την φαιά και την λευκή ουσία. Μπορούμε να σκεφτούμε την φαιά ουσία ως τους κρίσιμους εγκεφαλικούς κόμβους και την λευκή ουσία ως τις οδούς που συνδέουν τους κόμβους μεταξύ τους.
Ανατομικά ο εγκέφαλος αποτελείται από δύο ημισφαίρια, καθένα από τα οποία υποδιαιρείται σε τέσσερις λοβούς: τον μετωπιαίο λοβό (που ελέγχει, μεταξύ άλλων, την έκφραση, τις συνειδητές πληροφορίες, την κίνηση, τα συναισθήματα), τον βρεγματικό λοβό (που ελέγχει τις αισθήσεις της αφής, τον προσανατολισμό, τους υπολογισμούς), τον κροταφικό λοβό (που ελέγχει την μνήμη, γραπτές ικανότητες) και τον ινιακό λοβό (που ευθύνεται την όραση). Υπάρχουν και άλλα μέρη του εγκεφάλου όπως η παρεγκεφαλίδα, ο θάλαμος, ο υποθάλαμος, και άλλα.
Είναι αλήθεια ότι ο εγκέφαλος είναι χωρικώς ορισμένο όργανο, δηλαδή η χωροταξιθέτησή του εξασφαλίζει τη ρύθμιση συγκεκριμένων εγκεφαλικών λειτουργιών (όραση, ακοή, προσοχή) από συγκεκριμένες περιοχές.
► Κύριε Γιαννόπουλε, στην διδακτορική σας διατριβή και τις επιστημονικές σας δημοσιεύσεις ασχοληθήκατε με το αισθητικοκινητικό σύστημα του εγκεφάλου μας. Τι είναι το σύστημα αυτό και πόσο κρίσιμο είναι για τις ανθρώπινες λειτουργίες;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Επιτρέψτε μου αρχικά την εισαγωγή κάποιων εννοιών. Όλοι μας, ως ζωντανοί οργανισμοί, είμαστε πολύπλοκα αισθητικοκινητικά συστήματα. Οι αισθητήριες επιφάνειες και οι αισθήσεις μάς επιτρέπουν να αντιλαμβανόμαστε και να αισθανόμαστε τον εξωτερικό κόσμο. Εν συνεχεία, τροφοδοτούν το αισθητικοκινητικό μας σύστημα με τις εισερχόμενες αισθητηριακές εισροές για περαιτέρω επεξεργασία. Εν ολίγοις, το αισθητικοκινητικό σύστημα ρυθμίζει ποια -και σε ποια έκταση- ερεθίσματα προκαλούν κίνηση.
Ένα υποσύστημα του αισθητικοκινητικού συστήματος ονομάζεται αισθητικοκινητική πύλη. Αυτό το υποσύστημα παρέχει τους μηχανισμούς και όλες εκείνες τις λειτουργίες που επιτρέπουν στον ανθρώπινο εγκέφαλο να ενεργεί ως «φύλακας» ή «θυρωρός». Μέσω του μηχανισμού αυτού, ο εγκέφαλός μας είναι σε θέση είτε να “ανοίγει τις πύλες» για να επεξεργαστούμε νέα ερεθίσματα είτε να “κλείνει τις πύλες» για να αγνοήσουμε την παράλληλη επεξεργασία ερεθισμάτων. Το σύστημα αισθητικοκινητικής πύλης είναι κυριολεκτικά ένα προστατευτικό σύστημα για τον εγκέφαλο, το οποίο μας προφυλάσσει από τη λεγόμενη αισθητηριακή υπερφόρτωση. Δυσλειτουργίες ή ελλείμματα στο σύστημα αισθητικοκινητικής πύλης έχουν συσχετιστεί ευρέως με νευρολογικές και ψυχιατρικές διαταραχές, όπως η σχιζοφρένεια. Έχει παρατηρηθεί συστηματικά δηλαδή ότι, παρουσιάζοντας διαδοχικούς αιφνιδιαστικούς ήχους, δηλαδή απρόβλεπτους τόνους μεγάλης έντασης, οι ασθενείς με σχιζοφρένεια εμφανίζουν υπέρμετρο αιφνιδιασμό και υπερφόρτωση. Υπονοείται δηλαδή αιτιώδης συνάφεια μεταξύ των δυσλειτουργιών του αισθητικοκινητικού συστήματος και των ψυχιατρικών ή/και ψυχοπαθολογικών διαταραχών.
► Γιατί υποβάλουμε τα πειραματόζωα σε αιφνιδιασμούς για την μελέτη του αισθητικοκινητικού συστήματος; Ποια ήταν η δική σας έρευνα και ποια τα κύρια συμπεράσματά της;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Κατά τη μέτρηση της απόδοσης του αισθητικοκινητικού συστήματος, στόχος είναι ο ακούσια ενεργοποίηση του εγκεφάλου. Για το σκοπό αυτό, ο εξεταστής παρουσιάζει αιφνιδιαστικούς ήχους στον εξεταζόμενο και μετρά την ένταση της προκληθείσας αντίδρασης, γνωστή ως απόκριση αιφνιδιασμού. Η τελευταία μετράται σε όρους οφθαλμικής απόκρισης, δηλαδή αναφέρεται στην ένταση με την οποία ο εξεταζόμενος ανοιγοκλείνει τα μάτια του αμέσως μετά τον αιφνιδιασμό. Είναι ένα πολύ χρήσιμο πείραμα αυτό του αιφνιδιασμού στην Νευροεπιστήμη, διότι δεν αντιδρούμε όλοι με τον ίδιο τρόπο σε τέτοιου είδους ερεθίσματα. Σκεφτείτε ότι ένας υγιής ακούει διαδοχικούς αιφνιδιαστικούς ήχους: χάριν της ορθής λειτουργίας του αισθητικοκινητικού του συστήματος, το άτομο εξοικειώνεται με την επανάληψη των αιφνιδιασμών, αποκρινόμενο με ασθενείς κινήσεις των ματιών του. Δεν ισχύει όμως το ίδιο για άτομα που πάσχουν από μετατραυματικό στρες, τα οποία εμφανίζουν την εξής συμπεριφορά: καθώς οι αιφνιδιασμοί επαναλαμβάνονται, τα άτομα αυτά συνεχίζουν να αποκρίνονται ανοιγοκλείνοντας έντονα τα μάτια τους ως ένδειξη δεκτικότητας στον αιφνιδιασμό. Με άλλα λόγια, το μετατραυματικό στρες συνδέεται με το ευερέθιστο αισθητικοκινητικό σύστημα και, ως εκ τούτου, παρατηρείται υπερβολική ανησυχία και τρόμος στους πάσχοντες. Βλέπουμε λοιπόν ότι ο αιφνιδιασμός, ως ερέθισμα, χρησιμοποιείται κλινικά για την αξιολόγηση της λειτουργίας του αισθητικοκινητικού συστήματος, παρέχοντας σημαντικές πληροφορίες για την ψυχοπαθολογία του ατόμου.
Η δική μου έρευνα εστίασε στην μελέτη των αισθητικοκινητικών εγκεφαλικών διεργασιών κατά τα πρώιμα ηλιακά στάδια και, συγκεκριμένα, στην παιδική, προεφηβική και εφηβική ηλικία. Με χρήση μεθόδων επεξεργασίας σημάτων, αλγοριθμικών διαδικασιών και τεχνητής νοημοσύνης, στόχος ήταν να βρεθεί το χρονικό σημείο της εγκεφαλικής ωρίμανσης. Με άλλα λόγια, έγινε προσπάθεια απάντησης σε ερωτήματα όπως «Πότε ωριμάζει το αισθητικοκινητικό σύστημα;», «Υπάρχουν αισθητικοκινητικές διαφορές φύλου και ηλικίας κατά τα πρώιμα ηλικιακά στάδια;», «Υπάρχει συνέργεια μεταξύ της αντιληπτικής ικανότητας, της συμπεριφοράς, ή προσωπικότητας των παιδιών και του εγκεφαλικού αισθητικοκινητικού συστήματος;». Επαληθεύσαμε ότι τα παιδιά ηλικίας 8-10 ετών εμφανίζουν ώριμη αισθητικοκινητική λειτουργία, ενώ βρήκαμε ότι τα παιδιά με αυξημένη εσωτερίκευση, δηλαδή παιδιά με καταθλιπτικό προφίλ, εμφανίζουν δυσλειτουργίες στο αισθητικοκινητικό σύστημα. Αντίθετα, τα παιδιά με ορθή αισθητικοκινητική λειτουργία δείχνουν αυξημένη ταχύτητα οπτικής αντίληψης και ενισχυμένη αντιληπτική οργάνωση, υποδεικνύοντας ότι η απόδοση του αισθητικοκινητικού συστήματος παρέχει πρώιμη πληροφορία για τις μαθησιακές ικανότητες των παιδιών. Τέλος, αξίζει να σημειώσω ότι οι μελέτες έγιναν με την συνεργασία του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (Καθ. Χρήστος Καψάλης), της Α’ Ψυχιατρικής Κλινικής της Ιατρικής Σχολής Αθηνών (Καθ. Χαράλαμπος Παπαγεωργίου) και του Νοσοκομείου Παίδων «Αγία Σοφία» (Καθ. Γεώργιος Χρούσος).
► Η ευαισθησία και η πολυπλοκότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου καθορίζονται μόνο από τις υπάρχουσες περιβαλλοντικές συνθήκες (κοινωνικές, πολιτικές καταστάσεις) ή σχετίζονται και με την κληρονομικότητα;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Είναι συνδυασμός των δύο, όμως θα έλεγα ότι σημαντικότερη συνεισφορά στην διαμόρφωση του εγκεφάλου έχει το περιβάλλον στο οποίο ο άνθρωπος ζει, αλληλεπιδρά και μέσα στο οποίο εκτίθεται σε ερεθίσματα. Η χώρα διαβίωσης, οι κοινωνικές συνθήκες, το βιοτικό επίπεδο, η οικογενειακή κατάσταση, τα πρότυπα και η εργασία μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την εγκεφαλική διαμόρφωση και, τελικά, την προσωπικότητα. Σε επιστημονικό επίπεδο, έχουν πραγματοποιηθεί μελέτες διδύμων ανθρώπων, στις οποίες διερευνήθηκε η εγκεφαλική διάρθρωση και ποσοτικοποιήθηκαν πτυχές της προσωπικότητας των διδύμων που μεγάλωσαν σε διαφορετικές χώρες. Τόσο σε όρους εγκεφαλικών λειτουργιών όσο και σε όρους προσωπικότητας, οι δίδυμοι άνθρωποι εμφάνιζαν σημαντικές διαφορές, παρά την γενετική τους ομοιότητα. Το παράδειγμα αυτό νομίζω αποδεικνύει – τουλάχιστον εν μέρει – ότι ο εγκέφαλος διαμορφώνεται περισσότερο με βάση το περιβάλλον διαβίωσης και τις κοινωνικές συνθήκες.
► Εκτιμάτε πως στο απώτερο μέλλον η επιστήμη θα μπορέσει να ξεκλειδώσει όλα τα μυστήρια του εγκεφάλου μας; Ή προς αυτή την κατεύθυνση αναφερόμαστε σε ένα “υβριστικό” επίτευγμα;
Δρ. Αναστάσιος Γιαννόπουλος: Μου ακούγεται ουτοπικό να πιστεύει κανείς στην καθολική αποκρυπτογράφηση του εγκεφάλου. Τα σημαντικότερα υφιστάμενα επιτεύγματα αφορούν τον μακρόκοσμο, και όχι τον μικρόκοσμο του εγκεφάλου. Σημαντικά βήματα προόδου έχουν γίνει και συνεχίζουν να γίνονται, όμως είναι εξαιρετικά δύσκολο να ξεκλειδώσει κανείς τα μυστικά ενός συστήματος που εμφανίζει – κατά τεκμήριο – ιδιότητες χάους. Από την άλλη βέβαια, η επιστήμη έχει αποδείξει ότι πετυχαίνει τους στόχους της. Άλλωστε, ο Καζαντζάκης γράφει «Νιώθω σαν να χτυπάμε τα κεφάλια μας στα σίδερα. Πολλά κεφάλια θα σπάσουν. Μα κάποια στιγμή, θα σπάσουν και τα σίδερα».
Βιογραφικό
Ο Αναστάσιος Γιαννόπουλος γεννήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 1994 και μεγάλωσε στο Ναύπλιο. Το 2012 εισήχθη στην Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ και έλαβε το δίπλωμα του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικού Υπολογιστών και το μεταπτυχιακό δίπλωμα Μηχανικού (M. Eng.) από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ), το 2018 (βαθμός 9/10 και βαθμός 10/10, αντίστοιχα). Την χρονιά 2012-2013 έλαβε από το ΕΜΠ το βραβείο «Χρήστος Παπακυριακόπουλος» για την διάκρισή του στα μαθηματικά, ενώ κατά την ίδια περίοδο βραβεύτηκε με την υποτροφία «Νικόλαος Ι. Κρητικός» για την άριστη βαθμολογία σε όλα τα μαθήματα της Σχολής ΗΜΜΥ ΕΜΠ. Το 2023 ολοκλήρωσε το διδακτορικό του δίπλωμα με το Εργαστήριο Ασύρματων και Επικοινωνίας Μεγάλων Αποστάσεων (WLDC Lab), σε συνεργασία με το Πρώτο Τμήμα Ψυχιατρικής της Ιατρικής Σχολής και το Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας και Έρευνας (UMHRI). Η διδακτορική του διατριβή έχει τίτλο “Τεχνικές επεξεργασίας και ανάλυσης ηλεκτροεγκεφαλογραφικών σημάτων για την αξιολόγηση της γνωστικής απόκρισης του ανθρώπινου εγκεφάλου”.
Η ερευνητική του συνεισφορά περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, τη διερεύνηση της Ακουστικής Απόκρισης Αιφνιδιασμού ως μέτρο αξιολόγησης του συστήματος αισθητικοκινητικής πύλης του ανθρώπινου εγκεφάλου σε ψυχιατρικές και προεφηβικές ομάδες. Έχει συμμετάσχει σε διάφορα πειράματα εγκεφαλικής αξιολόγησης ως ερευνητής και επιστήμονας δεδομένων, στα οποία ανέπτυξε διάφορες αναλυτικές και στατιστικές διαδικασίες για την παραγωγή κλινικών αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων, με γνώμονα την Ακουστική Απόκριση Αιφνιδιασμού και τις ανασταλτικές λειτουργίες του εγκεφάλου. Συνεργάζεται επίσης με το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, στο πλαίσιο της ανάπτυξης τηλεπικοινωνιακών συστημάτων με τη βοήθεια της Μηχανικής Μάθησης και της ευφυούς βελτιστοποίησης πόρων των δικτύων επόμενης γενιάς. Έχει συγγράψει περισσότερα από 40 άρθρα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και συνέδρια.
Συμμετέχει σε ερευνητικές ομάδες ευρωπαϊκών και εθνικών έργων, μεταξύ των οποίων δύο εν εξελίξει ευρωπαϊκά έργα Horizon, και έχει συμμετάσχει στο τεχνικό συμβούλιο της 5GPPP. Η κύρια έρευνά του επικεντρώνεται στην επεξεργασία εγκεφαλικών σημάτων, τη νευροαπεικόνιση, τα προκλητά εγκεφαλικά δυναμικά, τη μηχανική μάθηση, την έξυπνη διαχείριση πόρων στη Ναυτιλία και τα δίκτυα επόμενης γενιάς.
Ακολουθήστε την Ενημέρωση Πελοποννήσου στη σελίδα μας στο Facebook
Στην ομάδα και στις ειδήσεις της Google News
