Hukommelseschips til din hjerne: Science Fiction?
Nogle gange er videnskab bedre end science fiction. Fagfolk fra University of South Carolina og Wake Forest University præsenterede for nylig verden for en undersøgelse om hukommelseschips, der er gennemført i løbet af de sidste ti år. Faktisk kan deres forskning tjene som grundlag for behandling af flere neurodegenerative sygdomme.
Denne undersøgelse er blevet offentliggjort i Journal of Neural Engineering. Den konkluderer, at det er muligt at implantere en hukommelseschip til integration af erindringer i levende hjerner.
Hjerneområder involveret i hukommelse
Forsøget fokuserer på centrale regioner for informationslagring og hukommelsesdannelse. Hippocampus’ rolle i hukommelsen begyndte først at blive undersøgt som følge af HM-studiet.
I dette tilfælde analyserede man patientens symptomatologi som følge af den bilaterale ødelæggelse af de mediale temporale strukturer. Dette var en følge af et kirurgisk indgreb i et forsøg på at lindre patientens epileptiske anfald.
Resultatet af dette indgreb forårsagede en alvorlig påvirkning af patientens anterograde hukommelse og en vis ændring af den retrograde hukommelse fra de tre år forud for skaden. Desuden var HM ikke i stand til at indkode nye erindringer efter operationen.
Følgelig kunne han ikke huske, hvad der var sket efter operationen. Selv om han var i stand til at genfinde oplysninger fra tidligere år.
Hippocampus, der er placeret inde i den mediale del af tindingelappen, under den kortikale overflade, spiller en væsentlig rolle i dannelsen af nye erindringer, både episodiske og selvbiografiske.
I hippocampus, der også kaldes Cornu Ammonis, er der skelnet mellem fire områder: CA1, CA2, CA3 og CA4. Hvert af disse områder har sine egne cellulære karakteristika og forbindelser, som gør dem forskellige fra hinanden.
Eksperiment
I en undersøgelse lærte forskere rotter at trykke på et håndtag for at få en bestemt belønning.
Ved hjælp af integrerede elektriske bølger registrerede det eksperimentelle forskerhold under ledelse af Sam A. Deadwyler fra Wake Forest Department of Physiology and Pharmacology ændringer i deres hjerneaktivitet mellem de to store interne afdelinger af hippocampus. Disse er kendt som underregionerne CA3 og CA1.
Når der var opnået stabil responsstabilitet, blokerede forskerne de normale neurale interaktioner mellem de to områder ved hjælp af farmakologiske midler. Derefter udførte chippen den omvendte procedure.
Det vil sige, at den sendte de hjernebølger, der blev registreret under indlæringen af adfærd, til hippocampus. På denne måde var rotten i stand til at udføre adfærden, selv om en del af dens hjerne var bedøvet. Dette har åbnet døren for, at vi kan bruge hukommelseschips hos mennesker.
Konklusioner: Eksperiment og hukommelseschips
Dr. Berger påpeger, at hvis vi er i stand til at afkode kompleks viden for at oversætte den til tilsvarende hjernebølger, burde det teoretisk set være muligt at implantere viden i hjernen.
Forskerne fortsatte desuden med at vise, at hvis en protese og de tilhørende elektroder blev implanteret i rotter med en normal hippocampus, kunne apparatets funktion faktisk styrke den hukommelse, der genereres internt i hjernen. Desuden ville hukommelseskapaciteten hos normale rotter blive forøget.
De næste skridt bør ifølge Berger og Deadwyler fokusere på forsøg på at duplikere resultaterne fra rotterne i primater. Faktisk er deres mål at skabe proteser (hukommelseschips), som kan hjælpe menneskelige ofre for Alzheimers sygdom med at komme sig.
Det samme gælder dem, der er ramt af slagtilfælde eller forskellige hjerneskader. Dette ville åbne døre til et nyt videnskabeligt forskningsområde om helbredelse af sygdomme og funktionel genopretning af mennesker med alvorlige hjerneskader.