Инженери по биомедицина дублират мозъчната активност
Вече е създадена технология, която да влияе на паметта. Дали това не е първата стъпка към създаване на „Куклена къща“?
Възможността някак си магически да се вкара цял учебник в главата без никакви усилия е мечтата на всеки студент. Във фантастиката това вече е правено – в „Матрицата“ и „Чък“ героите не си дават много зор с четенето, но получават терабайти знания за секунди. Преносът на тази технология от телевизора в реалния свят вече не изглежда толкова нереален. Напълно е възможно след няколко години изучаването на дадена материя да не отнема повече от няколко секунди.
Именно върху това са работили група учени в последно време. Използвайки електронна система, която дублира невралните сигнали, свързани с паметта, учените са успели да възпроизведат мозъчна активност на плъхове с дълготрайно заучено поведение. Технологията е работела отлично дори когато плъховете са били под въздействието на наркотични вещества с цел забравяне.
„Просто натиснете копчето и плъхът ще помни. Натиснете го отново, за да забрави“, казва д-р Тиодор Бергер от Департамента по Биоинженерство към USC Viterbi School of Engineering. Бергер е водещият автор на статия, която ще бъде публикувана в „Journal of Neural Engineering”. По това проучване екипът на Бергер е работил съвместно с учени от университета в Уейк Форест. Базирайки се на последните открития за мозъчния сектор, познат като хипокампус и неговата роля при паметта, изследователите успели да научат плъхове да натискат определен лост (а не друг), за да получат награда. Чрез вградени в мозъка електрически сонди пък научно-изследователски екип, ръководен от Сам Дедуайлър от Департамента по Психология и фармакология на Уейк Форест, записва промените в мозъчната активност на плъх между двете главни вътрешни деления на хупокампуса, познати като подрегиони CA3 и CA1. По време на процеса на учене, хипокампусът превръща краткосрочната памет в дългосрочна, за което предполагала и предварителната работа на учените. По време на драматичната демонстрация учените блокирали нормалната невронна връзка между двата района като използвали фармацевтични агенти. Така тренираните плъхове вече не проявявали дълго заучаваното поведение.
Водейки се по модела за изследване на протези от Бергер, екипите отишли още по-далеч и разработили изкуствена схема на хипокампуса, която дублира невронното взаимодействие между CA3 и CA1. Способността на дългосрочната памет се върнала при фармацевтично блокираните плъхове, когато екипът активирал електронния уред, програмиран да дублира функцията за кодиране на паметта. В допълнение, изследователските екипи показали, че ако уред за протези и неговите свързани електроди се имплантират в животни с нормално функциониращ хипокампус, уредът би могъл действително да засили паметта и способността за запаметяване при имплантация в мозъка.
Тези изследвания върху интегрирани експериментални модели показват за първи път, че с достатъчно информация за невронно кодиране на спомените една невронна протеза, способна на реална идентификации и манупулация на процеса на кодиране, може да възстанови, а дори и да подобри познавателния мнемонически процес. Следващата стъпка, според Бергер и Дедуайлър, ще бъде опит да се дублират резултатите на плъховете върху примати, за да се създаде протеза в помощ на хората с Алцхаймер, удари или травми.