Fără îndoială că am învățat multe despre creierul uman în ultimii 50 de ani, dar, așa cum neuroștiștii sunt repede să recunoască, centrul sistemelor noastre nervoase rămâne în mare parte un mister. În partea de sus a listei enigmelor sale: cum funcționează memoria - în special cum să o restaurezi odată pierdută.
Acum, însă, printr-o ramură în creștere rapidă a neuroștiinței cunoscută sub denumirea de înregistrare directă a creierului, oamenii de știință pot urmări activitatea creierului în timp real prin intermediul electrozilor implantați. Tehnica le-ar putea permite să mapeze modul în care neuronii comunică atunci când formele sau amintirile sunt amintite, ceea ce ar putea face posibilă dezvoltarea unui dispozitiv care ar putea imita procesul de creare a memoriei prin stimularea acelorași neuroni.
Poate părea un pic fantezist, dar DARPA, agenția care finanțează cercetarea de ultimă oră pentru Departamentul Apărării din SUA, crede atât de mult în potențialul tehnologiei, încât săptămâna trecută a anunțat subvenții în valoare totală de 40 de milioane de dolari pentru a vedea dacă o astfel de memorie este „neuroprotetică”. poate fi dezvoltat în următorii patru ani.
Alți oameni de știință explorează diferite modalități de a descoperi misterul memoriei. Într-un studiu recent susținut de Institutele Naționale de Sănătate, Roberto Malinow, de la Universitatea din California, San Diego, a fost capabil să utilizeze lumina precisă pentru a șterge, și apoi să restaureze, amintirile la șoarecii proiectați genetic. Și vara trecută, cercetătorii de la Centrul Medical al Universității Columbia au anunțat că au fost capabili să îmbunătățească semnificativ amintirile șoarecilor bătrâni, prin creșterea nivelului unei anumite proteine din creierul lor.
Dar ideea de a folosi implanturi pentru a reînvia memoria - considerat un concept radical atunci când este promovat de neuroștiințistul Universității din sudul Californiei, Theodore Berger abia acum câțiva ani - a atras atenția oamenilor de la DARPA. Ei văd potențialul său ca o modalitate inovatoare și neobișnuit de precisă de a ajuta veteranii deteriorați - aproximativ 270.000 dintre care au suferit leziuni cerebrale traumatice, adesea cu pierderi de memorie debilitante din 2000 - cu puține alte opțiuni de terapie.
Realizarea amintirilor
Proiectul de cercetare, numit „Restaurarea memoriei active” (RAM), este conceput în jurul credinței că, oricât de dulce sau cât de deranjant, fiecare memorie este formată la fel: printr-o acțiune secvențială a multor neuroni. Deranjează acea secvență printr-o vătămare traumatică, gândirea continuă și funcția de memorie devine blocată. Dar dacă oamenii de știință, în urma programelor computerizate ale procesului de memorie pe care le-au dezvoltat, ar putea utiliza implanturi minuscule pentru a lucra în jurul unei zone deteriorate, trimițând semnale neuronilor mai departe în circuit?
Acesta este în esență obiectivul programului RAM, care va implica echipe din trei instituții: Universitatea din California, Los Angeles (UCLA), Universitatea din Pennsylvania și Laboratorul Național Lawrence Livermore. Fiecare își va concentra atenția.
Echipa UCLA se va concentra pe ceea ce este cunoscut sub numele de zona entorinală a creierului. Datorită cercetărilor anterioare, au identificat-o drept poarta de acces către hipocamp, regiunea creierului cea mai asociată cu învățarea și memoria. Pentru a vă da o idee despre cât de critică este hipocampul față de ceea ce ne face umani, luați în considerare una dintre descoperirile din bazinul hidrografic în știința creierului, implicând un bărbat din anii 1950 care a eliminat porțiuni mari de hipocamp ca tratament pentru convulsii. După procedură, el nu mai era capabil să creeze noi amintiri - nu-și putea aminti ce i s-a întâmplat în fiecare zi după aceea.
Pentru a nu cunoaște modul în care hipocampul transformă existența zilnică în amintiri, cercetătorii UCLA vor folosi mai întâi datele de la electrozii deja implantați la pacienții cu epilepsie pentru a dezvolta un model computerizat despre modul în care neuronii din acea parte a creierului comunică în timpul creării memoriei. Din aceasta, ei vor lucra cu oamenii de știință de la Livermore pentru a crea dispozitive wireless, implantabile, care pot reproduce procesul prin stimularea neuronilor adecvați.
Între timp, în Pennsylvania, cercetătorii vor avea o viziune mai largă asupra modului în care amintirile se conturează, abordându-l ca o serie de interacțiuni complexe între diferite regiuni ale creierului. Ei vor lucra cu pacienții care au deja electrozi implantați în mai multe zone ale creierului lor, urmărind activitatea neuronală, în timp ce acești oameni joacă jocuri de memorie pe computere. Scopul din nou este de a identifica tiparele de comportament al neuronilor atunci când sunt memorate noile amintiri sau sunt recuperate cele vechi și, de asemenea, încercarea de a izola „biomarkerii” atunci când ceva nu merge bine.
Pariind pe tehnologie
Totuși, proiectul are sceptici.
„Trebuie să ne reamintim că, nu, nu vorbim de limbajul secret al creierului - facem niște stimulări foarte crude”, a declarat pentru New York Times dr. Anthony Ritaccio, directorul de neurochirurgie al Spitalului Albany . „Când lucrați cu creierul, trebuie să vă păstrați în palmă în față ca un control de realitate; încă înțelegem atât de puțin. ”
Însă Justin Sanchez, managerul proiectului RAM la DARPA, spune că a venit momentul să facem un pariu mare pe tehnologie.
„Îi datorăm membrilor noștri de serviciu”, a spus el, „să accelereze cercetările care pot reduce la minimum impacturile pe termen lung ale rănilor lor.”
Și, la urma urmei, o amintire de lucru ne ajută pe toți să înțelegem mai bine lumea, după cum spune psihologul educațional Peter Doolittle în această TED Talk.
