σχετικό περιεχόμενο
- Αυτοί οι επιστήμονες θέλουν να απελευθερώσουν έναν στρατό των τροχόσπιτων για να καταστρέψουν τις κοκαΐνες
Με την τόνωση της νευρικής δραστηριότητας με ηλεκτρόδια, οι ερευνητές αύξησαν τις νοητικές ικανότητες των πιθήκων Rhesus υπό την επήρεια κοκαΐνης. Εικόνα μέσω του Wikimedia Commons / JM Garg
Κατά το παρελθόν έτος, είδαμε την εφεύρεση ολοένα και πιο εξεζητημένων προσθετικών άκρων, αυτιών και οφθαλμών - ιδεών και εφευρέσεων που κάποτε φαίνονταν τόσο φανταστικές ώστε να ανήκουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο Wake Forest της Βόρειας Καρολίνας προχωράει ένα βήμα παραπέρα, εργαζόμενοι στην ανάπτυξη μιας πρόθεσης για το πιο πολύπλοκο όργανο όλων: το μυαλό.
Όπως αποκαλύφθηκε σε δημοσίευση που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Journal of Neural Engineering, οι ερευνητές δημιούργησαν έναν τρόπο να χειριστούν τη νευρική δραστηριότητα των πιθήκων rhesus για να τους βοηθήσουν στη λήψη αποφάσεων όταν οι γνωστικές τους ικανότητες είχαν εξασθενηθεί λόγω της χορήγησης κοκαΐνης. Οι επιστήμονες λένε ότι η έρευνά τους θα μπορούσε κάποια μέρα να οδηγήσει σε ένα νέο τρόπο βοήθειας σε άτομα που έχουν μειώσει τη γνωστική ικανότητα σε ασθένειες ή τραυματισμούς.
Για να δημιουργήσουν μια βασική γραμμή για τις ικανότητες λήψης αποφάσεων των πιθήκων, οι ερευνητές τους εκπαίδευσαν να εκτελέσουν μια απλή εργασία αντιστοίχισης σε έναν υπολογιστή. Καθώς κάθε ένας από τους πέντε πίθηκους που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη εξέτασε μια οθόνη υπολογιστή, παρουσιάστηκε μία μόνο εικόνα clip-art, τότε η οθόνη έμεινε κενή για ένα λεπτό ή δύο. Στη συνέχεια, η αρχική εικόνα επανήλθε μαζί με μία έως επτά άλλες εικόνες.
Την ίδια στιγμή, η θέση των βραχίονων των πιθήκων στον πάγκο μπροστά στον υπολογιστή παρακολουθήθηκε μέσω μιας φωτογραφικής μηχανής που ανίχνευσε την υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία αναπήδησε από έναν ειδικό ανακλαστήρα τοποθετημένο στο πίσω μέρος των χεριών των πιθήκων. Η θέση των χεριών τους, όπως ανιχνεύτηκε από την κάμερα, ψηφιοποιήθηκε και τροφοδοτήθηκε στον υπολογιστή, οπότε όταν μετακόμισαν τα χέρια τους, ένας δρομέας στην οθόνη του υπολογιστή κινήθηκε, σαν να κρατούσαν ένα ποντίκι.
Όταν οι εικόνες επανήλθαν στην οθόνη του υπολογιστή μετά το κενό διάστημα, αν οι πίθηκοι μετέτρεψαν τον κέρσορα πάνω στην αρχική εικόνα που είχαν δει, ανταμείφθηκαν με μια σταγόνα χυμού μέσω ενός φρεατίου που βρίσκεται κοντά στα στόματά τους. Κατά τη διάρκεια αρκετών μηνών, κάθε πίθηκος πήρε το κρέμα της εργασίας και εκπαιδεύτηκε μέχρι να μπορέσουν να επιλέξουν τη σωστή εικόνα από 40 έως 75 τοις εκατό του χρόνου, ανάλογα με τον αριθμό των φωτογραφιών που φαίνονται.
Παρόλο που έκαναν την ταύτιση, οι ερευνητές παρακολουθούσαν προσεκτικά τα νευρικά μοτίβα των πιθήκων με τους κυλίνδρους εγγραφής που είχαν εμφυτευτεί στον προμετωπιαίο φλοιό των ζώων, μια περιοχή του εγκεφάλου που ήταν γνωστή ότι ήταν ενεργή κατά τη διάρκεια των εργασιών λήψης αποφάσεων. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ίδια πρότυπα νευρικής δραστηριότητας συνέβησαν αξιόπιστα σε αυτή την περιοχή κάθε φορά που οι πίθηκοι ολοκλήρωσαν επιτυχώς το έργο και λιγότερο συχνά όταν οι πίθηκοι πήραν λάθος εικόνα.
Στη συνέχεια, τα πράγματα έγιναν ενδιαφέροντα: Καθώς οι πίθηκοι κοίταξαν τις εικόνες και τους χυμούς, οι ερευνητές έκαψαν κρυφά κάθε μία με κοκαΐνη. Επειδή το φάρμακο είναι γνωστό ότι διαταράσσει το είδος των συνεχιζόμενων δεξιοτήτων συγκέντρωσης και λήψης αποφάσεων που είναι απαραίτητες για να γίνει σωστή η εργασία αντιστοίχισης των υπολογιστών, τα ποσοστά επιτυχίας των πιθήκων μειώθηκαν προβλέψιμα και πήραν τη σωστή εικόνα 13% λιγότερο συχνά από πριν από τη χορήγηση κοκαΐνης .
Όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τα ηλεκτρόδια που είχαν προηγουμένως εμφυτευτεί στους εγκεφάλους των πιθήκων - που εντοπίστηκαν στις ακριβείς θέσεις του προμετωπιαίου φλοιού που πυροδότησαν αξιόπιστα όταν έκαναν σωστή αντιστοίχιση της εικόνας - για να ενεργοποιήσουν αργότερα αυτούς τους νευρώνες, αναπαράγοντας τα σχέδια πυροδότησης, τα αποτελέσματα ήταν δραματικές.
"Η προσθετική συσκευή είναι σαν να« σπρώχνεις έναν διακόπτη »για να ενεργοποιήσεις μια απόφαση σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο Sam Deadwyler, καθηγητής φυσιολογίας και φαρμακολογίας στο Wake Forest και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. Κάτω από την επίδραση της κοκαΐνης, η προσθετική αποκατάσταση και ακόμη βελτιώθηκε σε σύγκριση με τη βασική γραμμή, με τους πιθήκους να επιλέγουν τη σωστή εικόνα 10 τοις εκατό πιο συχνά από πριν.
"Με βάση τα ευρήματα αυτής της μελέτης, ελπίζουμε στο μέλλον να αναπτύξουμε μια εμφυτεύσιμη νευροπροστασία που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να ανακάμψουν από γνωστικές ανεπάρκειες λόγω τραυματισμών στον εγκέφαλο", δήλωσε ο καθηγητής Wake Forest Robert E. Hampson, ο κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Είναι όμως πιθανό ότι ο πειρασμός μιας νευρικής προθέσεως θα μπορούσε να είναι αρκετά δυνατός για να προσελκύσει κάποια στιγμή ένα διαφορετικό πλήθος - αντί για όσους υπέφεραν από εγκεφαλικό επεισόδιο ή αλλοιώσεις, απλώς αναζητώντας ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα. Μπορεί να ακούγεται υπερβολικά, αλλά σε μια εποχή «νευροενισχυτικών» φαρμάκων και συνεχώς αυξανόμενης πλαστικής χειρουργικής, δεν υπάρχει λόγος να πάει η έννοια της νευρικής προσθετικής.
