Chip pamięci dla Twojego mózgu: science fiction?
Czasami nauka jest lepsza niż science fiction. Specjaliści z University of South Carolina i Wake Forest University zaprezentowali niedawno światu badanie przeprowadzone w ciągu ostatnich dziesięciu lat. Ich prace mogą służyć jako podstawa leczenia wielu chorób neurodegeneracyjnych. Badanie to zostało opublikowane w Journal of Neural Engineering. Stwierdzono, że ludziom można wszczepiać chip pamięci, w celu integracji wspomnień w żywych mózgach.
Obszary mózgu zaangażowane w pamięć
Eksperyment koncentruje się na kluczowych regionach przechowywania informacji i tworzenia pamięci. Rolę hipokampu w pamięci zaczęto badać w wyniku przypadku HM. W tym przypadku przeanalizowano symptomatologię pacjenta po obustronnym zniszczeniu przyśrodkowych struktur skroniowych. Było to konsekwencją interwencji chirurgicznej w celu złagodzenia napadów padaczkowych.
Wynik tej interwencji spowodował poważne zaburzenia pamięci następczej u pacjenta i pewne zmiany w pamięci wstecznej z trzech lat przed urazem. Co więcej, HM nie był w stanie zakodować nowych wspomnień po operacji. W rezultacie nie mógł sobie przypomnieć, co wydarzyło się po operacji, mimo że potrafił wrócić do informacji z poprzednich lat.
Hipokamp, znajdujący się wewnątrz przyśrodkowej części płata skroniowego, pod powierzchnią korową, odgrywa istotną rolę w tworzeniu nowych wspomnień, zarówno epizodycznych, jak i autobiograficznych. W hipokampie, zwanym także Cornu Ammonis, wyróżnia się cztery obszary: CA1, CA2, CA3 i CA4. Każdy z tych obszarów ma swoje własne cechy komórkowe i połączenia, które odróżniają je od siebie.
Eksperyment
W jednym z badań naukowcy nauczyli szczury naciskać dźwignię, aby uzyskać określoną nagrodę. Wykorzystując zintegrowane fale elektryczne, eksperymentalny zespół badawczy, kierowany przez Sama A. Deadwylera z Wydziału Fizjologii i Farmakologii Wake Forest, zarejestrował zmiany w aktywności mózgu między dwoma głównymi wewnętrznymi podziałami hipokampa. Są one znane jako podregiony CA3 i CA1.
Po osiągnięciu stabilności odpowiedzi naukowcy zablokowali normalne interakcje neuronalne między tymi dwoma obszarami za pomocą środków farmakologicznych. Chip pamięci następnie wykonał odwrotną procedurę. Oznacza to, że wysłał fale mózgowe zarejestrowane podczas uczenia się zachowania do hipokampu. W ten sposób szczur był w stanie wykonać daną czynność, nawet utrzymując znieczuloną część mózgu. To otworzyło nam drzwi do używania chipów pamięci u ludzi.
Chip pamięci: wnioski
Dr Berger zwraca uwagę, że jeśli jesteśmy w stanie rozszyfrować złożoną wiedzę i przełożyć ją na odpowiednie fale mózgowe, teoretycznie powinno być możliwe zaszczepienie wiedzy w mózgu.
Ponadto naukowcy wykazali, że gdyby proteza i związane z nią elektrody zostały wszczepione szczurom z normalnym hipokampem, działanie urządzenia mogłoby faktycznie wzmocnić pamięć generowaną wewnętrznie w mózgu. Ponadto pojemność pamięci normalnych szczurów byłaby zwiększona.
Kolejne kroki, zdaniem Bergera i Deadwylera, powinny koncentrować się na próbach powtórzenia wyników szczurów u naczelnych. Ich celem jest stworzenie protez (chipów pamięci), które mogą pomóc w wyzdrowieniu ludzi cierpiących na chorobę Alzheimera. Również osoby dotknięte udarem lub różnymi urazami mózgu mogłyby na tym skorzystać. Otworzyłoby to drzwi do nowej dziedziny badań naukowych nad leczeniem chorób i funkcjonalnym powrotem do zdrowia osób z poważnymi uszkodzeniami mózgu.