Ak niekedy vo sne uvidíte udalosti z minulosti, možno je to z nejakého dôvodu pravda. Ukázalo sa, že počas spánku mozog pracuje na upevňovaní a organizovaní spomienok. V skutočnosti vedci už dávno vedeli, že mozog potrebuje spať, aby znovu prehodnotil udalosti dňa a preniesol ich do dlhodobého ukladania spomienok. Preto sa študentom často odporúča študovať pred spaním pred skúškou - aby si materiál dobre zapamätal. Mechanizmus, ktorým mozog ukladá spomienky, je však zle pochopený. Nedávno malé mikroelektródy umiestnené v mozgu dvoch epileptických pacientov po prvýkrát ukázali presne, ako sa neuróny v mozgu aktivujú počas spánku, aby „prehráli“naše krátkodobé spomienky a presunuli ich do trvalého ukladania.
Sledovanie jednotlivých neurónov
Štúdia, uverejnená v časopise Cell Reports, sa uskutočnila pomocou Braingate, zariadenia na spoluprácu medzi Brownovou univerzitou, Stanfordskou univerzitou a Case Western Reserve University. Za posledných 10 rokov vedci vyvíjajú rozhrania medzi mozgom a počítačom, ktoré umožňujú ľuďom s amyotropnou laterálnou sklerózou (ALS) a inými neurologickými chorobami, traumatickým poranením mozgu alebo stratou končatín používať mozgové signály na pohyb počítačových kurzorov, robotických ramien a iných pomocných zariadení.
V novej štúdii si chirurgovia implantovali malé elektródy do horných mozgov dvoch ochrnutých pacientov a požiadali ich, aby premýšľali o pohybe paží konkrétnym smerom. Zobrazením správania neurónov počas myslenia môže dekodér previesť myslenie na reč alebo činnosť pomocou robotických protéz a iných pomocných zariadení.
Neurón je elektricky excitovateľná bunka, ktorá spracováva, ukladá a prenáša informácie pomocou elektrických a chemických signálov.
Ako autori práce píšu, rôzne neuróny majú rôzne preferované smery. Niektorí zvyšujú svoju rýchlosť vždy, keď niekto chce posunúť ruku hore; iní, keď sa chce niekto presunúť doprava alebo doľava. Teraz, vďaka vykonanej práci, podľa vzoru aktivácie neurónov môžu vedci určiť, ktorým smerom sa človek pohne rukou.
Počas experimentu boli dvaja pacienti s implantovanými prístrojmi požiadaní, aby si zdriemli. Počas spánku bola ich nervová aktivita zaznamenaná ako východisková hodnota. Každý z nich potom hral simulovanú elektronickú hru Simon 80. rokov, v ktorej boli hráči požiadaní, aby zopakovali rovnaké poradie ľahkých pohybov ako práve zobrazená hra. Samozrejme, obidve subjekty nepohybovali svojimi končatinami ako Simon. Použili svoju myseľ na zopakovanie činnosti hry - v tomto okamihu bola zaznamenaná nervová aktivita. Výsledky ukázali, že počas denného spánku bola neuronálna aktivita identická s aktivitou zaznamenanou počas skutočnej hry dvoch subjektov. To znamená, že ich mozgy pokračovali v hre aj potom, čo zaspali a reprodukovali rovnaké vzory v mozgu.
Propagačné video:
Vedci čítajú mysle
Ako píše Newsweek, úplné pochopenie toho, ako sa v mozgu ukladajú spomienky, môže pomôcť odhaliť, ako fungujú základné mozgové funkcie. Použitie tejto technológie na štúdium nervovej aktivity počas spánku je bezprecedentné. Autori štúdie dúfajú, že v budúcnosti budú schopní vyvinúť účinnejšiu liečbu chorôb, ktoré spôsobujú poškodenie pamäti, ako je Alzheimerova choroba.
Čiastočne ochrnutý muž ovláda robotickú končatinu pomocou zariadenia Braingate
Dovoľte mi pripomenúť, že spánok je životne dôležitý proces, v ktorom sa vedci snažia porozumieť už viac ako storočie. Len pred tromi rokmi si teda široká verejnosť uvedomila cirkadiánne rytmy - rytmy s obdobím približne 24 hodín, ktoré majú všetky živé bytosti na Zemi a ktoré - vrátane - sú zodpovedné za čas spánku a bdelosti. A môj kolega Artem Sutyagin napísal podrobný a fascinujúci materiál o dôvodoch, prečo majú ľudia všeobecne sny. Vrelo odporúčam prečítať.
V závere tohto článku nemôžem spomenúť, že štúdia nie je bez obmedzení: subjekty boli iba dvomi pacientmi. Je však rovnako dôležité poznamenať, že zariadenie Braingate sa všeobecne používa veľmi zriedka - napríklad len 12 takýchto zariadení bolo implantovaných po celú dobu. Ale nech je to akokoľvek, to nijako neznižuje skutočnosť, že sa priblížime a priblížime k čítaniu skutočných myslí. A ešte viac. Kedy si myslíte, že sa naučíme čítať mysle a kam to povedie?
Lyubov Sokovikova