Дослідження американських військових доводить, що пошкоджені тканини мозку можна компенсувати електродами, а спеціальний електронний імплантат, вживлений у мозок, допоможе краще запам’ятовувати та відтворювати в голові інформацію.
Нині спеціальні пристрої, створені для того, щоб штучно покращувати пам’ять, стимулюючи мозок електронними імпульсами, проходять етап клінічних випробувань на людях. Дослідження фінансують американські військові, які мають надію, що цей метод допоможе тисячам солдат, які мають проблеми з пам’яттю різноманітних травм голови. Дані про те, що такий імплантат успішно допомагає людям, презентували на зустрічі Неврологічного товариства у Чикаго 17-21 жовтня дві наукові команди, які провадять дослідження на замовлення Агентства перспективних оборонних досліджень (DARPA).
Імітуючи електричні сигнали, які відтворюють і зберігають спогади, дослідники виявили, що прогалини в пам’яті, викликані ушкодженнями, можна заповнити. Вони вже говорять про «нейропротез», який автоматично підсилює ослаблу пам’ять. Пристрій здатний допомогти як людям, які отримали механічну травму голови, так і тим, хто переніс інсульт чи має суто вікові проблеми з пам’яттю.
Через ризики, пов’язані з хірургічним вживленням імплантів в мозок, дослідження проводять на добровольцях, хворих на епілепсію. Ці люди вже мають вживлені електроди, за допомогою яких як слідкують за активністю їх мозку, так і використовують їх для стимуляції окремих групи нейронів.
Яким чином працює цей пристрій? Доведено, що короткотривала пам’ять формується тоді, коли ділянка мозку, названа гіпокампом, акумулює сенсорну інформацію та утримує її протягом короткого періоду часу. Якщо у цей час вдатися до спогадів, то інформація із короткотривалого сховища переходить вже в довготривале.
Ключовим у цьому процесі є сигнал, який прямує від однієї частини гіпокампа, що називається CA3, до іншої, яка носить ім’я СА1. В одному з досліджень, які презентували під час зустрічі в Чикаго, дослідники попросили 12 людей з епілепсією подивитися на картинки, а через 90 секунд згадати, яку вони побачили. Через мозкові імплантати у цей час зафіксували, який тип сигналу надходив із СА3 до СА1.
Згодом вчені розробили алгоритм, який на основі вихідного сигналу СА3 розшифровує вхідний сигнал CA1. На основі цього алгоритму вчені створили методику стимуляції ділянки СА1 штучним сигналом, який імітує сигнал СА3. У дослідженні на мавпах, яких натренували на виконання вправи із запам’ятовування картинок, пропонуючи у разі правильної відповіді сік, встановилли, що стимуляція CA1 відповідним сигналом суттєво покращувала показники тварин.
У найближчі місяці науковці планують удосконалити пристрій й випробувати його на більшій кількості добровольців. Їх кінцева мета – створити імплантат, який фіксуватиме, коли гіпокампу бракує сигналу від CA3 до СА1, й штучно підсилюватиме цей сигнал. Такий собі «протез» для пам’яті...
Sara Reardon
Memory-boosting devices tested in humans
Nature, 3/11/2015
Зреферував Євген Ланюк
06.11.2015