Continut Asemanator
- Acești oameni de știință vor să dezlănțuie o armată de omizi pentru a distruge culturile de cocaină
Prin stimularea activității neuronale cu electrozi, cercetătorii au sporit abilitățile mentale ale maimuțelor rhesus sub influența cocainei. Imagine prin Wikimedia Commons / JM Garg
În ultimul an, am văzut inventarea membrelor, urechilor și ochilor protetice din ce în ce mai sofisticate - idei și invenții care păreau cândva atât de fanteziste încât să aparțină tărâmului științei ficțiunii. Acum, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Wake Forest din Carolina de Nord merge cu un pas mai departe, lucrând la dezvoltarea unei proteze pentru cel mai complex organ dintre toate: mintea.
După cum s-a dezvăluit într-un document publicat astăzi în Journal of Neural Engineering, cercetătorii au creat o modalitate de a manipula activitatea neuronală a maimuțelor rhesus pentru a-i ajuta cu luarea deciziilor atunci când abilitățile lor cognitive au fost afectate din cauza administrării de cocaină. Oamenii de știință spun că cercetările lor ar putea duce într-o bună zi la o nouă modalitate de asistare a persoanelor care au diminuat capacitatea cognitivă de boală sau leziune.
Pentru a stabili o bază de bază pentru abilitățile de luare a deciziilor maimuțelor, cercetătorii le-au instruit să execute o simplă sarcină de potrivire pe un computer. Pe măsură ce fiecare dintre cele cinci maimuțe folosite în studiu privea pe ecranul unui computer, li s-a arătat o singură imagine de clip-art, apoi ecranul a rămas gol pentru un minut sau două. După aceea, imaginea originală a revenit, împreună cu alte una până la șapte imagini.
În același timp, poziția brațelor maimuțelor pe blatul din fața computerului a fost urmărită printr-o cameră care detecta lumina UV, care a respins un reflector special fixat pe spatele mâinilor maimuțelor. Poziția mâinilor lor, așa cum a fost detectată de aparatul foto, a fost digitalizată și introdusă în computer, astfel încât atunci când au mutat mâinile, un cursor pe ecranul computerului s-a mișcat, ca și cum ar ține un mouse.
Când imaginile au revenit pe ecranul computerului după intervalul gol, dacă maimuțele au mutat cursorul peste imaginea inițială pe care au fost arătate, au fost recompensate cu o picătură de suc printr-un sipper situat în apropierea gurii. De-a lungul mai multor luni, fiecare maimuță a obținut sarcina și a fost instruită până când au reușit să selecteze imaginea corectă între 40 și 75% din timp, în funcție de numărul de fotografii afișate.
În timp ce făceau potrivirea, cercetătorii urmăreau îndeaproape modelele neuronale ale maimuțelor cu cilindri de înregistrare care fuseseră implantate în cortexul prefrontal al animalelor, o zonă a creierului cunoscută a fi activă în timpul sarcinilor de luare a deciziilor. Oamenii de știință au descoperit că aceleași modele de activitate neuronală au apărut în mod fiabil în această zonă ori de câte ori maimuțele au finalizat cu succes sarcina și mai puțin frecvent când maimuțele au ales imaginea greșită.
În continuare, lucrurile au devenit interesante: în timp ce maimuțele se uitau la imagini și sorbeau suc, cercetătorii i-au injectat în fiecare caz cu cocaină. Deoarece se știe că medicamentul perturba tipul de concentrare continuă și abilități de luare a deciziilor necesare pentru a corecta sarcina de potrivire a computerului, ratele de succes ale maimuțelor au scăzut în mod previzibil și au ales imaginea corectă cu 13 la sută mai rar decât înainte să li se administreze cocaină. .
Când cercetătorii au folosit electrozii pe care i-au implantat anterior în creierul maimuțelor - localizați în locațiile precise din interiorul cortexului prefrontal care au tras în mod fiabil atunci când s-au potrivit cu imaginea - pentru a declanșa ulterior acei neuroni, replicând modelele de ardere, rezultatele au fost dramatice.
„Dispozitivul protetic este ca„ aruncarea unui comutator ”pentru a porni o decizie în timp real”, a spus Sam Deadwyler, profesor de fiziologie și farmacologie la Wake Forest și unul dintre autorii studiului. Sub influența cocainei, proteza s-a restaurat și chiar s-a îmbunătățit în comparație cu valoarea de bază, maimuțele selectând imaginea corectă cu 10 la sută mai frecvent decât înainte.
„Pe baza concluziilor acestui studiu, sperăm ca în viitor să dezvoltăm o neuroproză protejabilă care să îi ajute pe oameni să se recupereze de deficiențele cognitive din cauza leziunilor cerebrale”, a spus profesorul Wake Forest Robert E. Hampson, autorul principal al studiului.
Totuși, este de crezut că tentația unei proteze neuronale ar putea fi suficient de puternică pentru a face apel într-o zi la o mulțime diferită - în loc de cei care au suferit un accident vascular cerebral sau o leziune, oamenii caută pur și simplu un avantaj competitiv. S-ar putea să sune îndepărtat, dar într-o epocă a medicamentelor „neuroenergetice” și a unei chirurgii plastice în continuă creștere, nu se spune unde ar putea merge conceptul de protetică neurală.
