Бебешките бумери трябва да са доволни, когато виждат, че учените тръгват по толкова различни пътища не само за справяне с трайната мистерия как функционират мозъците ни, но и за да видят дали могат да се намерят загубени спомени. Преди няколко седмици например екип от изследователи от Медицинското училище в Йейлския университет съобщиха, че лекарство, което не е било много ефективно като лечение на рак, е помогнало да се възстановят спомените на мишки с болестта на Алцхаймер. И миналия месец учените в Австралия обявиха, че мишките с болестта на Алцхаймер, чийто мозък е сканиран с ултразвукови вълни, са се справили също толкова добре на три различни теста на паметта като здрави мишки.
Свързано съдържание
- Едно пътуване до Марс може да ви причини мозъчни щети
- Запознайте се с двамата учени, които имплантираха фалшива памет в мишка
- Вътре в науката за невероятна нова хирургия, наречена дълбока мозъчна стимулация
Но най-интригуващото изследване на енигмата на паметта може би се провежда в Университета на Пенсилвания. Там екип под ръководството на невролога Майкъл Кахана проучва дали имплантите в мозъка могат леко да го шокират за съхранение и възстановяване на спомени.
Всичко е за връзките
Изследването се финансира от DARPA, изследователската група на Министерството на отбраната, с цел да се намери начин да се помогне на жертвите на травматично увреждане на мозъка (TBI) да научат процеса на създаване на памет. Това се превърна в критичен проблем за Пентагона - според изчисленията, че от 2000 г. насам повече от 300 000 членове на услугата са претърпели TBI.
DARPA планира да инвестира повече от 40 милиона долара в изследване на мозъчни импланти до 2018 г. - повече от 22 милиона долара от това са заделени за проекта Пен. Това, което прави този подход различен от по-конвенционалните изображения на мозъка, е, че той се основава на провеждане на експерименти, докато се проследят нервните вериги на мозъка в реално време.
Например, изследователите биха могли да „наблюдават“ електрическата активност в мозъка на човек, докато той или тя играе памет, и в идеалния случай да идентифицират биомаркери, тъй като спомените се формират или извличат. Тогава целта би била използването на ниски дози електроенергия, за да се стимулира моделът на паметта, който е най-ефективен за този човек.
Кахана и неговият екип са работили с пациенти с епилепсия, на които е била имплантирана временно мрежа от електроди под черепите им. Електродите събират показания за мозъчната активност, които могат да помогнат на лекарите да изчислят откъде се появяват пристъпите в мозъка им. Редица пациенти бяха попитани дали биха желали да играят серия игри с памет на лаптоп, докато носят електродите.
Докато пациентите играеха и спомените се оформяха, изследователите регистрираха изстрелването на хиляди неврони с цел след това да задействат нуждите на електрически сигнали, които съответстват на специфичното поведение на паметта. Накратко, учените чрез анализ на електрическите импулси на мозъка възнамеряват да картографират как този човек оформя и възстановява спомените.
Голям скок
Но това е само една фаза на проекта. Втората половина ще се съсредоточи върху проектирането на имплантант, който непрекъснато да проследява как мозъкът функционира и ако определени невронни сигнали не са на най-доброто ниво за обработка на паметта, той ще стимулира съответните неврони с ниско ниво на електрически импулси. Устройството би действало като вид термостат на паметта, регулирайки импулсите, за да гарантира, че мозъкът изпълнява тази част от своята работа ефективно.
Звучи увлекателно, но както при повечето изследвания, включващи мозъка, нищо не е сигурно. Повечето неврохирурзи ще ви кажат, че за всички извършени операции, всички изследвани сканирания, цялото анализирано поведение, все още имаме много да научим за мозъчните функции и какво може да се случи, ако започнете да експериментирате с неврални връзки вътре в него.
Ще стимулира ли действително стимулирането на различни неврони с електрически устройства как работи мозъкът? Дали това, което изглежда като модели за учените, наистина означава ли нещо на езика на мозъка? Може ли въвеждането на този вид изкуствена стимулация да доведе до повече вреда, отколкото полза?
Класическият пример за непредвидени последици от промяната на мозъка е случаят с Хенри Молайсон, по-известен като „НМ” на поколения студенти по психология. От инцидент с велосипед в детството си, Молаисон претърпя толкова епилептични пристъпи, че високите дози лекарства вече не му помагаха. Неговият лекар заключи, че най-доброто оставащо лечение е да се премахне част от мозъка му.
И така, през август 1953 г., когато Молаисън беше на 27 години, хирург изряза по-голямата част от хипокампуса си. Операцията получи епилепсията му под контрол, но както показа по-късно серия от експерименти, Молаисън остана без способност да формира нови спомени. През останалата част от живота си - той почина през 2008 г. - Молаисън живееше в настоящото време. Неговата история даде чудесна представа за това как работи човешката памет, по-специално ролята на хипокампуса. Това също научи лекарите да не правят повече тази операция.
От своя страна Кахана и неговият екип пристъпват предпазливо. Те искат да разберат възможно най-много за механиката на паметта, преди да започнат да имплантират устройства в мозъка на хората и да забиват неврони с електричество. Те се надяват, че добре поставените импулси могат да пренастроят процеса на паметта, изчезнал, но те също са реалистични.
Както Кахана каза на MIT Technology Review: „Искаме мозъкът да проявява определен модел на електрическа активност. Голям скок е да кажем, че можем по някакъв начин да го подтикнем в това състояние, като му дадем малко тласък “.
