Implanturile cerebrale care îmbunătăţesc memoria ar putea deveni realitate

Un implant cerebral a fost folosit cu succes pentru a adăuga amintiri în creierul unor şobolani printr-o tehnică care reproduce modul cum neuronii din hipocamp generează semnale electrice în timpul procesului de formare a memoriei de lungă durată.

Cu toate că nu putem vorbi încă despre implanturi de memorie destinate oamenilor, înţelegerea fluxului de informaţii din hipocamp, sau „codul memoriei”, are implicaţii foarte importante pentru cercetările din medicină.

Refacerea memoriei

Amintirile ne definesc şi ne fac să fim ceea ce suntem. Din acest motiv oamenii de ştiinţă au căutat să înţeleagă fiziologia sistemului nervos pentru a îmbunătăţi funcţionarea memoriei.

Cele mai multe dintre eforturile depuse pentru descoperirea unor noi modalităţi de a combate pierderea memoriei implică utilizarea unor metode fiziologice și biologice, dar unii oameni de știință, cum ar fi Theodore Berger de la University of Southern California, au început să aplice metode din domeniul neuroingineriei în acest scop. În cazul în care oricare dintre aceste metode sunt încununate cu succes, atunci aceasta înseamnă că memoria ar putea fi refăcută pe tot parcursul vieții.

Berger, care este inginer biomedical, a conceput un implant care ar putea fi numit un „hipocamp artificial”. Hipocampul este o regiune a creierului care este implicată în transformarea amintirilor pe termen scurt în amintiri pe termen lung. Pe scurt, hipocampul este o structură neurologică care convertește numele și chipul unei persoanei pe care o întâlnim pentru un scurt timp, cum ar fi la o petrecere, într-o amintire de lungă durată.

Implantul dezvoltat de Berger este inspirat din experimentele pe animale care au fost concepute pentru a înțelege funcționarea hipocampului și modul cum această regiune a creierului generează amintiri. Berger a observat că hipocampul se activează într-un anumit mod care poate fi descris printr-un model matematic pe care el l-a denumit „cod spațiu-timp” (a nu se confunda cu conceptul de spaţiu-timp din astrofizică).

Amintirile par să se formeze și să se modifice datorită impulsurilor electrice care sunt generate de un anumit număr de neuroni din hipocamp. Deoarece semnalele electrice se propagă de-a lungul hipocampului, această „secvență spațiu-timp” reprezintă amintiri pe termen lung și pe termen scurt.

Pe baza acestei înţelegeri, Berger şi cercetătorii din echipa sa au conceput un model matematic general care descrie modul cum hipocampul convertește amintirile pe termen scurt în amintiri pe termen lung. Cu ajutorul acestui model ei au reuşit să introducă amintiri folositoare în creierul unor şobolani ale căror amintiri au fost blocate prin administrarea unor medicamente.

Implanturile de memorie

Desigur, creierul uman este mult mai complex decât cel al unui şobolan, iar înţelegerea interacţiunii dintre miliardele de neuroni, care formează conexiuni sinaptice, din creierul uman este esenţială pentru realizarea unor implanturi de memorie. Din acest motiv, este foarte puțin probabil ca în viitorul apropiat implanturile de  memorie destinate oamenilor să devină realitate. Cu toate acestea, descoperirea cercetătorilor, adică înţelegerea „codului memoriei” din hipocamp are implicații foarte importante.

Dacă este posibil să reducem mecanismele complexe de formare a memoriei și cele de transfer a informaţiei la o simplă formulă matematică, atunci înseamnă că putem vorbi despre un progres major în ceea ce priveşte înţelegerea modului cum funcţionează creierul.

Credit: Victor Habbick / Shutterstock

Cu toate acestea, mai sunt multe de făcut până să avem implanturi de memorie destinate oamenilor. Trebuie mai întâi să înregistrăm progrese semnificative privind dezvoltarea unor dispozitive miniaturizate care să interacţioneze în condiţii de siguranţă şi în mod eficient cu ţesutul nervos.  De asemenea, trebuie să înțelegem mai bine procesul de formare a memoriei, să dezvoltăm metode mai precise de vizualizare și de cartografiere a conexiunilor celulelor nervoase şi să elaborăm modele matematice adecvate privind modul cum funcţionează creierul (dacă este posibil acest lucru).

Sursă: Futurism