Če včasih v sanjah vidite dogodke iz preteklosti, potem morda to drži z razlogom. Izkazalo se je, da možgani med spanjem delujejo na utrjevanju in organiziranju spominov. Pravzaprav so znanstveniki že dolgo vedeli, da možgani potrebujejo spanec, da bi lahko ponovno pregledali dogajanje dneva in jih prenesli v dolgoročno shranjevanje spominov. Zato študentom pogosto svetujemo, naj se pred izpitom učijo, da si gradivo dobro zapomnijo. Vendar je mehanizem, s katerim možgani hranijo spomine, slabo razumljen. Nedavno so drobni mikroelektrodi, nameščeni v možganih dveh bolnikov z epileptiko, prvič pokazali, kako se med spanjem aktivirajo nevroni v možganih, da "predvajajo" naše kratkoročne spomine in jih premaknejo v stalno hrambo.
Sledenje posameznim nevronom
Študija, objavljena v reviji Cell Reports, je bila izvedena z uporabo Braingateja, sodelovalne naprave med univerzo Brown, univerzo Stanford in univerzo Case Western Reserve. V zadnjih 10 letih raziskovalci razvijajo vmesnike med možgani in računalniki, ki ljudem z amiotrofično lateralno sklerozo (ALS) in drugimi nevrološkimi boleznimi, travmatičnimi poškodbami možganov ali izgubo okončin omogočajo uporabo možganskih signalov za premikanje računalniških kazalcev, robotskih orožij in drugih pripomočkov.
V novi raziskavi so kirurgi vsadili drobne elektrode v zgornje možgane dveh paraliziranih pacientov in jih prosili, naj razmišljajo o premikanju roke v določeno smer. S prikazom vedenja nevronov med razmišljanjem lahko dekoder prevede misel v govor ali dejanje z uporabo robotskih protez in drugih pripomočkov.
Nevron je električno vznemirljiva celica, ki obdeluje, shranjuje in prenaša informacije z uporabo električnih in kemičnih signalov.
Kot pišejo avtorji dela, imajo različni nevroni različne prednostne smeri. Nekateri povečajo svojo hitrost vsakič, ko želi oseba premakniti roko navzgor; drugi, kadar se človek želi premakniti na desno ali levo. Zdaj po zaslugi opravljenega dela znanstveniki lahko po vzorcu aktivacije nevronov določijo, v katero smer bo človek premikal roko.
Med poskusom sta dva bolnika z implantiranimi napravami prosila, da se spijo. Med spanjem je bila njihova nevronska aktivnost zabeležena kot izhodiščna. Vsak je nato igral simulirano elektronsko igro Simon iz osemdesetih let prejšnjega stoletja, v kateri so bili igralci pozvani, naj ponovijo enak vrstni red svetlobnih gibov kot pravkar prikazana igra. Seveda oba subjekta nista premikala okončin, kot je to storila Simon. Svoje misli so ponavljali dejanja igre - v tem času so zabeležili nevronsko aktivnost. Rezultati so pokazali, da je bila med dnevnim spanjem nevronska aktivnost enaka tisti, ki so jo zabeležili med dejansko igro obeh oseb. To pomeni, da so se njihovi možgani še naprej igrali, potem ko so zaspali, in reproducirali iste vzorce v svojih možganih.
Promocijski video:
Znanstveniki berejo misli
Kot piše Newsweek, lahko popolno razumevanje, kako so shranjeni spomini v možganih, pomaga razkriti, kako delujejo osnovne možganske funkcije. Poleg tega je uporaba takšne tehnologije za preučevanje nevronske aktivnosti med spanjem brez primere. Avtorji študije upajo, da bodo v prihodnosti lahko razvili učinkovitejša zdravljenja bolezni, ki povzročajo okvaro spomina, kot je Alzheimerjeva bolezen.
Delno ohromljen moški nadzoruje robotsko okončino s pomočjo naprave Braingate
Naj vas spomnim, da je spanec življenjsko pomemben proces, v katerem se raziskovalci trudijo razumeti že več kot stoletje. Šele pred tremi leti je širša javnost spoznala cirkadijske ritme - ritme z obdobjem približno 24 ur, ki jih imajo vsa živa bitja na Zemlji in ki so - tudi - odgovorni za čas spanja in budnosti. In moj kolega Artem Sutyagin je napisal podrobno in fascinantno gradivo o razlogih, zakaj ljudje na splošno imajo sanje. Toplo priporočam branje.
V zaključku tega članka ne morem omeniti, da študija ni brez omejitev: ti osebi sta bili le dva bolnika. Vendar je prav tako pomembno opozoriti, da se naprava Braingate na splošno uporablja izjemno redko - na primer, v celotnem času so vsadili le 12 takšnih naprav. Toda to, v nobenem primeru ne vpliva na to, da se vedno bolj približamo branju resničnega uma. In še več. Kdaj mislite, da se bomo naučili brati misli in kam bo to vodilo?
Lyubov Sokovikova