Οι baby boomers πρέπει να είναι ευτυχείς που βλέπουν ότι οι επιστήμονες καταγράφουν τόσα πολλά διαφορετικά μονοπάτια όχι μόνο να αντιμετωπίσουν το διαρκές μυστήριο του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου μας, αλλά και να δουν αν μπορούν να βρεθούν χαμένες αναμνήσεις. Πριν από μερικές εβδομάδες, για παράδειγμα, μια ομάδα ερευνητών της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Yale ανέφερε ότι ένα φάρμακο που δεν ήταν πολύ αποτελεσματικό ως θεραπεία καρκίνου βοήθησε στην αποκατάσταση των αναμνήσεων των ποντικών με τη νόσο του Alzheimer. Και τον περασμένο μήνα, επιστήμονες στην Αυστραλία ανακοίνωσαν ότι τα ποντίκια με Αλτσχάιμερ, των οποίων οι εγκέφαλοι σαρώθηκαν με κύματα υπερήχων, διεξήχθησαν εξίσου καλά σε τρεις διαφορετικές δοκιμές μνήμης ως υγιή ποντίκια.
σχετικό περιεχόμενο
- Ένα ταξίδι στον Άρη μπορεί να σας δώσει ζημιά στον εγκέφαλο
- Γνωρίστε τους δύο επιστήμονες που εμφάνισαν μια ψεύτικη μνήμη σε ένα ποντίκι
- Μέσα από την επιστήμη μιας εκπληκτικής νέας χειρουργικής, που ονομάζεται βαθύς εγκεφαλική διέγερση
Αλλά η πιο ενδιαφέρουσα έρευνα για το αίνιγμα της μνήμης μπορεί να συμβαίνει στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας. Εκεί, μια ομάδα κάτω από τον νευροεπιστήμονα Michael Kahana, διερευνά το κατά πόσο τα εμφυτεύματα στον εγκέφαλο μπορούν να τον σοκάρουν απαλά για την αποθήκευση και ανάκτηση αναμνήσεων.
Είναι όλα σχετικά με τις συνδέσεις
Η μελέτη χρηματοδοτείται από το DARPA, τον ερευνητικό βραχίονα του Υπουργείου Άμυνας, με σκοπό να βρει έναν τρόπο να βοηθήσει τα θύματα τραυματικού εγκεφαλικού τραυματισμού (TBI) να αναβαθμίσουν τη διαδικασία λήψης μνήμης. Αυτό έχει γίνει ένα κρίσιμο ζήτημα για το Πεντάγωνο - εκτιμά ότι από το 2000, περισσότερα από 300.000 μέλη της υπηρεσίας έχουν υποστεί το TBI.
Το DARPA σχεδιάζει να επενδύσει περισσότερα από 40 εκατομμύρια δολάρια σε έρευνα εμφύτευσης εγκεφάλου μέχρι το 2018 - περισσότερα από 22 εκατομμύρια δολάρια από αυτά που δεσμεύονται στο σχέδιο Penn. Αυτό που κάνει αυτή την προσέγγιση διαφορετική από την πιο συμβατική απεικόνιση του εγκεφάλου είναι ότι βασίζεται σε διεξαγωγή πειραμάτων, ενώ παρακολουθείται τα νευρικά κυκλώματα του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές θα μπορούσαν να «παρακολουθήσουν» την ηλεκτρική δραστηριότητα μέσα στον εγκέφαλο ενός ατόμου καθώς αυτός ή αυτή παίζει ένα παιχνίδι μνήμης και ιδανικά προσδιορίζει τους βιοδείκτες καθώς σχηματίζονται ή ανακαλούνται μνήμες. Στη συνέχεια, ο στόχος θα ήταν η χρήση χαμηλών δόσεων ηλεκτρισμού για την τόνωση του τρόπου μνήμης που ήταν πιο αποτελεσματικό για το συγκεκριμένο άτομο.
Ο Kahana και η ομάδα του δουλεύουν με ασθενείς με επιληψία που είχαν ένα πλέγμα ηλεκτροδίων που εμφυτεύτηκαν προσωρινά κάτω από τα κρανία τους. Τα ηλεκτρόδια συλλέγουν μετρήσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας που μπορούν να βοηθήσουν τους γιατρούς να υπολογίσουν πού προέρχονται οι κρίσεις στους εγκεφάλους τους. Ένας αριθμός ασθενών ρωτήθηκε εάν θα ήθελαν να παίξουν μια σειρά παιχνιδιών μνήμης σε ένα φορητό υπολογιστή ενώ φορούσαν τα ηλεκτρόδια.
Δεδομένου ότι οι ασθενείς έπαιξαν και οι μνήμες διαμορφώθηκαν, οι ερευνητές κατέγραψαν την πυροδότηση χιλιάδων νευρώνων τους, με στόχο να μηδενίσουν τα ηλεκτρικά σήματα που αντιστοιχούσαν σε συγκεκριμένη συμπεριφορά μνήμης. Με λίγα λόγια, οι επιστήμονες, μέσω της ανάλυσης των ηλεκτρικών παλμών ενός εγκεφάλου, σκοπεύουν να καταγράψουν πώς το άτομο διαμορφώνει και ανακτά τις μνήμες.
Ένα μεγάλο άλμα
Αλλά αυτή είναι μόνο η πρώτη φάση του έργου. Το δεύτερο μισό θα επικεντρωθεί στο σχεδιασμό ενός εμφυτεύματος που θα παρακολουθούσε συνεχώς τον τρόπο λειτουργίας ενός εγκεφάλου και εάν ορισμένα νευρικά σήματα δεν είναι στο καλύτερο επίπεδο για να επεξεργαστούν τις μνήμες, θα διεγείρουν τους κατάλληλους νευρώνες με ηλεκτρικούς παλμούς χαμηλού επιπέδου. Η συσκευή θα λειτουργούσε σαν ένα είδος θερμοστάτη μνήμης, ρυθμίζοντας τους παλμούς για να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος θα κάνει αυτό το κομμάτι της δουλειάς του αποτελεσματικά.
Ακούγεται συναρπαστικό, αλλά όπως και με τις περισσότερες έρευνες που αφορούν τον εγκέφαλο, τίποτα δεν είναι σίγουρο. Οι περισσότεροι νευροχειρουργοί θα σας πουν ότι για όλες τις πράξεις που έχουν γίνει, όλες οι εξετάσεις που έχουν μελετηθεί, όλη η συμπεριφορά που αναλύθηκε, έχουμε ακόμα πολλά να μάθουμε για τις λειτουργίες του εγκεφάλου και τι θα μπορούσε να συμβεί εάν αρχίσετε να πειραματίζεται με νευρικά συνδέσεις μέσα σε αυτό.
Θα ενθαρρύνει τους διαφορετικούς νευρώνες με ηλεκτρικές συσκευές να μιμούνται πραγματικά πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος; Κάνετε ό, τι φαίνεται σαν πρότυπα για τους επιστήμονες να σημαίνει κάτι πραγματικά στη γλώσσα του εγκεφάλου; Θα μπορούσε να εισαγάγει αυτό το είδος της τεχνητής διέγερσης καταλήγουν να κάνουν περισσότερο κακό παρά καλό;
Το κλασικό παράδειγμα των απρόβλεπτων συνεπειών της αλλαγής του εγκεφάλου είναι η περίπτωση του Henry Molaison, γνωστού καλύτερα ως "HM" σε γενιές μαθητών ψυχολογίας. Από το ατύχημα ποδηλάτου στην παιδική του ηλικία, ο Molaison υπέστη επιληπτικές κρίσεις τόσο σοβαρές ώστε οι υψηλές δόσεις φαρμάκων δεν τον βοήθησαν πλέον. Ο γιατρός του κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η καλύτερη θεραπεία που απομένει ήταν να αφαιρεθεί μέρος του εγκεφάλου του.
Έτσι, τον Αύγουστο του 1953, όταν ο Molaison ήταν 27 ετών, ένας χειρούργος διέκοψε το μεγαλύτερο μέρος του ιππόκαμπου του. Η επιχείρηση έβγαλε την επιληψία του υπό έλεγχο, αλλά όπως έδειξε αργότερα μια σειρά πειραμάτων, ο Molaison δεν έμεινε ικανός να σχηματίσει νέες μνήμες. Για το υπόλοιπο αυτής της ζωής - πέθανε το 2008 - ο Molaison έζησε στον σημερινό χρόνο. Η ιστορία του παρείχε μεγάλες ιδέες για το πώς λειτουργεί η ανθρώπινη μνήμη, ιδιαίτερα για τον ρόλο του ιππόκαμπου. Δίδαξε επίσης γιατρούς να μην ξανακάνω αυτή τη χειρουργική επέμβαση.
Από την πλευρά τους, ο Kahana και η ομάδα του προχωρούν με προσοχή. Θέλουν να καταλάβουν όσο μπορούν για τη μηχανική της μνήμης πριν ξεκινήσουν να εμφυτεύουν συσκευές στους εγκεφάλους των ανθρώπων και να πλησιάζουν τους νευρώνες με ηλεκτρισμό. Ελπίζουν ότι οι σωστά τοποθετημένοι παλμοί θα μπορούν να επαναπροσδιορίσουν μια διαδικασία μνήμης που έχει ξεσπάσει, αλλά είναι επίσης ρεαλιστικές.
Όπως είπε ο Kahana στο MIT Technology Review: «Θέλουμε στον εγκέφαλο να παρουσιάσει ένα συγκεκριμένο μοτίβο ηλεκτρικής δραστηριότητας. Είναι ένα μεγάλο άλμα για να πούμε ότι μπορούμε να το ωθήσουμε με κάποιο τρόπο σε αυτό το κράτος δίνοντάς του μια μικρή ώθηση. "
