Pooperacyjne majaczenie (Postoperative Delirium, PD) oraz wczesne pooperacyjne zaburzenia poznawcze (ePOCD) należą do najczęstszych, lecz niedostatecznie rozpoznanych powikłań po operacjach kardiochirurgicznych. PD może dotyczyć nawet 60% pacjentów, znacząco pogarszając proces rekonwalescencji, jakość życia oraz długoterminowe funkcjonowanie poznawcze. Mimo tak dużej skali problemu, obecne strategie kliniczne koncentrują się głównie na łagodzeniu objawów, a mechanizmy leżące u podstaw tych zaburzeń pozostają w dużej mierze niepoznane.
Strategia interdyscyplinarna
Projekt “Thoughtful Heart” proponuje interdyscyplinarne podejście, łączące kognitywistykę, medycynę, neuronaukę i informatykę, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób czynniki z trzech grup wpływają na zachowania zdrowotne i podatność na zaburzenia poznawcze po operacji serca:
- utrwalone schematy poznawcze, style myślenia oraz kompetencje społeczno-poznawcze
- technika medyczna wykorzystana podczas operacji,
- parametry fizjologiczne przed i podczas operacji (włączając w to wyniki badań krwi, EEG i fMRI) świadczące o stanie pacjenta.
Szczególną uwagę poświęcamy związkowi pomiędzy techniką operacyjną a ryzykiem wystąpienia PD i ePOCD.
Obszary badawcze
Projekt opiera się na integracji trzech komplementarnych obszarów badawczych.
- Po pierwsze, prowadzimy badania psychologiczne i neuropsychologiczne, analizujące indywidualne teorie umysłu, sposób interpretowania doznań cielesnych oraz przeżyć świadomościowych, a także ich wpływ na radzenie sobie z obciążeniem okołozabiegowym.
- Po drugie, wykorzystujemy nowoczesne metody neuroobrazowania i analizy sieci funkcjonalnych mózgu w celu identyfikacji neuronalnych markerów podatności na pooperacyjne zaburzenia poznawcze, zwłaszcza w obszarach związanych z funkcjami wykonawczymi i poznaniem społecznym.
- o trzecie, rozwijamy system wsparcia pacjenta oparty na sztucznej inteligencji, który jednocześnie pozwoli nam zebrać pierwszoosobowe dane językowe, które również będą analizowane.
Mobilna aplikacja
Wspomniany system wsparcia, którego kluczowym elementem jest mobilna aplikacja wspierająca pacjentów przed i po operacji, wykorzystuje zaawansowane duże modele językowe (LLM). System ten umożliwia prowadzenie naturalnego, emocjonalnie dostrojonego dialogu z pacjentem, rozpoznawanie stanów emocjonalnych, poziomu zaufania, poczucia sprawczości oraz gotowości do zmiany zachowań zdrowotnych. Aplikacja będzie oferować omówienie elementów przygotowania przedoperacyjnego, monitorowanie stanu pacjenta po zabiegu, wsparcie motywacyjne. Korzyścią pacjenta będzie więc stały dostęp do rzetelnej wiedzy (model wytrenowany na publikacjach medycznych dotyczących operacji kardiochirurgicznych, ale również do indywidualnych danych pacjenta) oraz stymulacja do omówienia ewentualnych wątpliwości i obaw pacjenta. Korzyścią dla badań będzie bezpośredni dostęp do pierwszoosobowych wypowiedzi pacjenta.
Teoria umysłu
Centralną ramą teoretyczną projektu jest teoria umysłu (ang. Theory of Mind, ToM), łącząca procesy poznawcze, emocjonalne i społeczne. Zakładamy, że zaburzenia funkcji związanych z ToM – takich jak rozumienie własnych stanów psychicznych, percepcja ciała czy relacje społeczne – odgrywają istotną rolę w przebiegu pooperacyjnych zaburzeń poznawczych. Analiza tych kompetencji, zarówno poprzez dialog z systemem AI, jak i dane neuroobrazowe, pozwoli lepiej zrozumieć indywidualne trajektorie zdrowienia.Celem projektu jest stworzenie nowego modelu spersonalizowanej, zdalnej opieki okołooperacyjnej wspieranej przez sztuczną inteligencję, który umożliwi wczesną identyfikację pacjentów zagrożonych PD i ePOCD, lepsze przygotowanie do zabiegu oraz skuteczniejsze wsparcie procesu rekonwalescencji. Integrując neuronaukę, psychologię i AI, projekt otwiera nowe perspektywy dla opieki nad pacjentami kardiochirurgicznymi i promocji odporności psychicznej po operacji.
Liderzy zespołu
dr hab. Arkadiusz Gut, prof. UMK
WFiNS UMK, Katedra Kognitywistyki
dr hab. Wojciech Pawliszak, prof. UMK
CM WL, Katedra Kardiochirurgii
dr hab. Jacek Matulewski, prof. UMK
WFAiIS UMK, Katedra Informatyki Stosowanej
Collegium Medicum
dr hab. Wiktor Dróżdż, prof. UMK
CM WL, Katedra Psychiatrii
dr hab. Adam Wiśniewski, prof. UMK
CM WL, Katedra Neurologii
dr Anna Szota
CM WL, Katedra Psychiatrii
dr Daniel Rogowicz
CM WL, Katedra Kardiochirurgii
dr Karolina Filipska-Blejder
CM WNoZ, Katedra Pielęgniarstwa Zabiegowego
lek. med. Radomir Skowronek
CM WL, Katedra Kardiochirurgii
Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
mgr Łukasz Sikorski
WFAiIS UMK, Katedra Informatyki Stosowanej
mgr inż. Piotr Ablewski
WFAiIS UMK, Katedra Informatyki Stosowanej
Wydział Matematyki i Informatyki
dr Adrian Falkowski
WMI UMK, Katedra Teorii Prawdopodobieństwa i Analizy Stochastycznej
Wydział Filozofii i Nauk Społecznych
dr hab. Rafał Milner, prof. UMK
WFiNS UMK, Katedra Psychologii Klinicznej i Neuropsychologii
dr Andrzej Zykubek
WFiNS UMK, Katedra Kognitywistyki
dr Bogna Bylicka
WFiNS UMK, Katedra Kognitywistyki
mgr Jan Nikadon
WFiNS UMK, Katedra Kognitywistyki
mgr Milena Celebudzka
kognitywistka, doktorantka w szkole doktorskiej ARS
mgr Albert Łukasik
kognitywista, doktorant w szkole doktorskiej ARS