Nema sumnje da smo u posljednjih 50 godina puno naučili o ljudskom mozgu, ali, kako su neuroznanstvenici brzo priznali, centar našeg živčanog sustava u velikoj mjeri ostaje misterija. Na vrhu popisa njegovih enigmi: kako memorija funkcionira - posebno kako je vratiti nakon što se izgubi.
Sada, međutim, kroz brzorastuću granu neuroznanosti koja je poznata kao izravno snimanje mozga, znanstvenici mogu pratiti moždane aktivnosti u stvarnom vremenu pomoću implantiranih elektroda. Tehnika bi im mogla omogućiti mapiranje načina na koji neuroni komuniciraju kada se formiraju ili povuku sjećanja, što bi tada moglo razviti uređaj koji bi mogao oponašati proces stvaranja memorije stimuliranjem tih istih neurona.
Možda se čini pomalo zamišljeno, ali DARPA, agencija koja financira vrhunska istraživanja za Ministarstvo obrane SAD-a, toliko vjeruje u potencijal ove tehnologije da je prošlog tjedna najavila sredstva u ukupnom iznosu od 40 milijuna dolara da vidi je li takva memorija "neuroprotetska" može se razviti u naredne četiri godine.
Drugi znanstvenici istražuju različite načine kako razotkriti tajnu sjećanja. U nedavnoj studiji koju su podržali Nacionalni instituti za zdravlje, Roberto Malinow, sa kalifornijskog sveučilišta u San Diegu, uspio je pomoću precizno ciljanog svjetla obrisati i obnoviti uspomene na genetski inženjerijskim miševima. I prošlog ljeta, istraživači sa Medicinskog centra Sveučilišta Columbia objavili su da su uspjeli značajno poboljšati sjećanja na stare miševe povećavajući razinu određenog proteina u njihovom mozgu.
No ideja o upotrebi implantata za oživljavanje pamćenja - koja se smatra radikalnim konceptom kada ju je promovirao simpatičar neuroznanstvenika Sveučilišta Južne Kalifornije Theodore Berger prije samo nekoliko godina - privukla je pažnju ljudi iz DARPA-e. Oni svoj potencijal vide kao inovativan i neobično precizan način pomoći oštećenim veteranima - od kojih je oko 270.000 zadobilo traumatične ozljede mozga, često s oslabitim gubitkom pamćenja, od 2000. godine, uz nekoliko drugih mogućnosti terapije.
Izrada uspomena
Istraživački projekt, nazvan "Obnavljanje aktivne memorije" (RAM), osmišljen je oko uvjerenja da, bez obzira koliko slatko ili uznemirujuće, svaka se memorija formira na isti način: sekvencijalnom radnjom mnogih neurona. Uznemiravajte taj niz kroz traumatičnu ozljedu, razmišljanje ide i funkcija memorije se blokira. Ali što ako bi znanstvenici, prateći računalne programe memorijskog procesa koji su razvili, mogli upotrijebiti sićušne implantate za rad oko oštećenog područja slanjem signala neuronima koji se nalaze dalje u krugu?
To je u osnovi cilj programa RAM-a u koji će sudjelovati timovi iz tri institucije: University of California, Los Angeles (UCLA), University of Pennsylvania i Lawrence Livermore National Laboratory. Svaki će imati svoj fokus.
UCLA tim usredotočit će se na ono što je poznato kao entorhinalno područje mozga. Zahvaljujući prethodnim istraživanjima, identificirali su ga kao ulaz u hipokampus, regiju mozga koja je najviše povezana s učenjem i pamćenjem. Da bismo vam dali dojam koliko je hipokampus kritičan prema onome što nas čini ljudskim, razmislite o jednom od otkrivenih otkrića u znanosti o mozgu, u koji je uključen čovjek iz pedesetih godina prošlog stoljeća, kojem su veliki dijelovi njegovog hipokampusa uklonjeni kao liječenje napadaja. Nakon postupka, više nije bio u stanju stvarati nova sjećanja - nije se mogao sjetiti što mu se događalo svaki dan nakon toga.
Kako bi se hipokampus pretvorio u svakodnevno življenje u sjećanja, istraživači UCLA prvo će koristiti podatke elektroda koje su već ugrađene u pacijente s epilepsijom kako bi razvili računalni model kako neuroni u tom dijelu mozga komuniciraju tijekom stvaranja memorije. Nakon toga, oni će raditi sa znanstvenicima iz Livermorea kako bi stvorili bežične uređaje za implantaciju koji mogu replicirati proces stimuliranjem odgovarajućih neurona.
U međuvremenu, u Pensilvaniji, istraživači će zauzeti širi pogled na to kako se sjećanja oblikuju, pristupajući joj kao nizu složenih interakcija između različitih regija mozga. Oni će raditi s pacijentima koji već imaju ugrađene elektrode u više područja mozga, prateći neuronske aktivnosti dok oni igraju memorijske igre na računalima. Cilj je ponovno identificirati obrasce ponašanja neurona kada se pohranjuju nova sjećanja ili ih pronađu stare, a također pokušati izolirati “biomarkere” kad nešto pođe po zlu.
Klađenje na tehnologiju
Ipak, projekt ima skeptike.
"Moramo se stalno podsjećati da, ne, ne govorimo mozak tajnim jezikom - radimo neke vrlo grube stimulacije", rekao je dr. Anthony Ritaccio, direktor neurokirurgije u bolnici Albany, New York Timesu. "Kad radite s mozgom, morate se držati šamar u lice kao provjeru stvarnosti; mi još uvijek tako malo razumijemo. "
Ali Justin Sanchez, menadžer projekta RAM-a u DARPA-i, kaže da je vrijeme da se veliko okladimo na tehnologiji.
"To dugujemo članovima naše službe, " rekao je, "da ubrzaju istraživanja koja mogu umanjiti dugoročne posljedice njihovih ozljeda."
I, na kraju krajeva, radna memorija pomaže svima nama da bolje razumijemo svijet, kako kaže edukativni psiholog Peter Doolittle u ovom TED Talk-u.
