https://frosthead.com

Могат ли импланти в мозъка да съживят паметта?

Без съмнение, че научихме много за човешкия мозък през последните 50 години, но тъй като невролозите бързо признават, центърът на нервната ни система остава до голяма степен загадка. В горната част на списъка с неговите загадки: как работи паметта, особено как да се възстанови, след като се изгуби.

Сега, обаче, чрез бързо развиващ се клон на невронауката, известен като директен запис на мозъка, учените могат да следят мозъчната активност в реално време чрез имплантирани електроди. Техниката би могла да им позволи да картографират как невроните комуникират, когато се формират или извикат спомени, което може да направи възможно създаването на устройство, което да имитира процеса на създаване на памет чрез стимулиране на същите тези неврони.

Може да изглежда малко фантастично, но DARPA, агенцията, която финансира авангардни изследвания за Министерството на отбраната на САЩ, вярва толкова много в потенциала на технологията, че миналата седмица тя обяви безвъзмездни средства на обща стойност 40 милиона долара, за да види дали подобна памет е „невропротетична“ може да се развие през следващите четири години.

Други учени изследват различни начини да разгадаят мистерията на паметта. В скорошно проучване, подкрепено от Националните здравни институти, Роберто Малинов от Калифорнийския университет в Сан Диего успя да използва точно насочена светлина, за да заличи и след това да възстанови спомените при генетично разработени мишки. И миналото лято, изследователи от медицинския център на университета в Колумбия обявиха, че са успели значително да подобрят спомените на стари мишки, като повишат нивото на определен протеин в мозъка им.

Но идеята за използване на импланти за съживяване на паметта - считана за радикална концепция, когато беше популяризирана от невролозите от Университета на Южна Калифорния Теодор Бергер само преди няколко години - привлече вниманието на хората от DARPA. Те виждат потенциала му като иновативен и необичайно прецизен начин за подпомагане на увредените ветерани - от които 270 000 са претърпели травматични мозъчни травми, често с изтощаваща загуба на памет, от 2000 г. насам, с малко други възможности за терапия.

Създаване на спомени

Изследователският проект, наречен „Възстановяване на активна памет“ (RAM), е проектиран около вярването, че колкото и да е сладко или колко смущаващо, всяка памет се формира по един и същи начин: чрез последователно действие на много неврони. Прекъснете тази последователност чрез травматично нараняване, мисленето отива и функцията на паметта се блокира. Но какво, ако учените, следвайки компютърните програми на процеса на памет, който са разработили, биха могли да използват малки импланти, за да работят около повредена зона, като изпращат сигнали до неврони по-далеч по веригата?

Това е по същество целта на програмата RAM, в която ще участват екипи от три институции: Калифорнийския университет, Лос Анджелис (UCLA), Университета в Пенсилвания и Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор. Всеки ще има свой фокус.

Екипът на UCLA ще се концентрира върху това, което е известно като енторгиналната област на мозъка. Благодарение на предишни изследвания, те са го определили като врата към хипокампуса, мозъчния регион, който най-много се свързва с ученето и паметта. За да ви дам някакво усещане колко е критичен хипокампусът към това, което ни прави хора, помислете за едно от водоразличните открития в науката за мозъка, включващо човек през 50-те години на миналия век, който е отстранен големи части от хипокампуса си като лечение за гърчове. След процедурата той вече не можеше да създава нови спомени - не можеше да си спомня какво се случва с него всеки ден след това.

За да се справят как хипокампусът превръща ежедневното съществуване в спомени, изследователите на UCLA първо ще използват данни от електроди, вече имплантирани при пациенти с епилепсия, за да разработят компютърен модел за това как невроните в тази част на мозъка комуникират по време на създаването на паметта. От това те ще работят с учени от Ливърмор, за да създадат безжични, имплантируеми устройства, които могат да възпроизведат процеса чрез стимулиране на съответните неврони.

Междувременно в Пенсилвания изследователите ще вземат по-широк поглед върху това как спомените се оформят, приближавайки се до него като поредица от сложни взаимодействия между различни мозъчни региони. Те ще работят с пациенти, на които вече са имплантирани електроди в множество области на мозъка им, проследявайки нервната активност, докато тези хора играят игри с памет на компютри. Целта отново е да се идентифицират модели на поведение на невроните, когато се съхраняват нови спомени или се извличат стари, както и да се опита да се изолират „биомаркерите“, когато нещо се обърка.

Залагане на технологиите

Все пак проектът има скептици.

"Трябва да си напомняме, че не, не говорим тайния език на мозъка - правим някои много груби стимулиращи", казва д-р Антъни Ритачо, директор на неврохирургията в болницата в Олбани, пред New York Times. „Когато работите с мозъка, трябва да продължите да се шамарите по лицето като проверка на реалността; все още разбираме толкова малко. "

Но Джъстин Санчес, мениджър на проекта за RAM в DARPA, казва, че е време да направите голям залог на технологията.

„Дължим това на членовете на нашите служби - каза той, „ да ускорим изследванията, които могат да сведат до минимум дългосрочните въздействия от нараняванията им. “

И в края на краищата, работещата памет помага на всички нас да разберем по-добре света, както казва образователният психолог Питър Дулитъл в този TED Talk.

Могат ли импланти в мозъка да съживят паметта?