Dobra wiadomość dla części niewidomych: amerykańskim uczonym udało się wprowadzić do kory wzrokowej mózgu małpy implant, który umożliwia odbieranie bodźców wzrokowych. Równoczesne badacze doskonalą urządzenia, dzięki którym sparaliżowani mogą “siłą woli” pisać po ekranie, i przygotowują się do testowania implantów, które spełniałyby zadanie mechanicznych magazynów pamięci (neurony, które w ludzkim mózgu odpowiadają za tworzenie się śladów pamięciowych, po latach degenerują się lub giną, co sprawia, że ludzka pamięć nie jest dziś niezawodna). Wszystko to daje nadzieję, że już wkrótce dzięki kolejnym „protezom”, poupychanym między naszymi szarymi komórkami, będziemy lepiej widzieć, słyszeć, myśleć i pamiętać – a może nawet dłużej żyć.

O eksperymencie z korą wzrokową przeczytać można w ostatnim “Proceedings of the National Academy of Sciences”. Badacze z Harvardu, John Pezaris i Clay Reid zainstalowali małpom elektrody w bocznej części jądra kolankowatego wzgórza, czyli w miejscu przełączenia między włóknami nerwowymi, którymi płyną impulsy z siatkówki oka do obszarów odpowiedzialnych za percepcję obrazów. Stymulując elektrycznie odpowiednie punkty wzgórza, naukowcy chcieli sprawdzić, czy w mózgach zwierząt nastąpią wyładowania identyczne z tymi, które mają miejsce przy rzeczywistym widzeniu i czy zwierzę dostrzeże jakikolwiek efekt. Opis eksperymentu za “Dziennikiem”:

Makaki posadzono w ciemnym pokoju przed monitorem. Małpy miały reagować szybkim ruchem gałek ocznych na punkt świetlny pojawiający się w różnych miejscach. Kiedy przeszły wstępny trening, naukowcy umieścili w ich mózgach elektrodę. Mniej więcej jeden na dziesięć pojawiających się punktów był wygenerowany sztucznie za pomocą impulsu elektrycznego i pobudzenia ciała kolankowatego bocznego. Każdego dnia trwania eksperymentu elektroda była przekładana w nieco inne miejsce, co zmieniało położenie w polu widzenia punktu świetlnego wywoływanego przez impuls elektryczny. Łącznie przeprowadzono 56 takich prób, z których każda zakończyła się powodzeniem, tzn. zwierzęta odbierały stosowny punkt świetlny niezależnie od tego, czy był on prawdziwy, czy też sztucznie indukowany przez elektrodę. […]
“Poprawność odpowiedzi w każdym z eksperymentów przerosła nasze oczekiwania. Makaki podążały za <sztucznym> światłem z taką samą dokładnością, jak na widok prawdziwego punktu na ekranie. One naprawdę <widziały> nieistniejący punkt” – komentuje wyniki swych badań prof. John Pezaris.

Teraz badacze myślą o skonstruowaniu urządzenia, które w ten sam sposób stymulowałoby mózg niewidomego, przywracając mu przynajmniej częściową zdolność widzenia. Oczywiście będzie to możliwe tylko w przypadku niewidomych, w których mózgach rozwinęły się obszary odpowiedzialne za widzenie – czyli takich, którzy stracili wzrok na skutek choroby oczu lub uszkodzenia nerwów na drodze między oczami a wzgórzem. Urządzenie byłoby też dość skomplikowane: składałoby się z około 10 – 20 elektrod, które znajdowałyby się w mózgu pacjenta, oraz okularów z kamerą, która rejestrowałaby i przesyłała dalej sygnał wizualny.

Jeszcze większe nadzieje budzą eksperymenty, w których dzięki implantom w mózgu udaje się poprawić funkcjonowanie osób dotkniętych paraliżem. Już w 2000 neurolog z Duke University w Durham, Miguel Nicolelis, umieścił w mózgu małpy elektrody, dzięki którym mogła ona nie wykonując żadnych ruchów sterować pracą robota. Niedługo potem zespół z Uniwersytetu w Tybindze pod kierunkiem Nielsa Birbaumera skonstruował urządzenie, dzięki któremu sparaliżowani mogą samymi falami mózgowymi sterować ruchami kursora po ekranie, i co za tym idzie, komunikować się np. za pomocą pisma. Na zachodzie testuje się dziś zestawy pozwalające (na razie tylko sparaliżowanym) sterować urządzeniami domowymi za pomocą myśli. W nieco inną stronę poszedł Theodore W. Berger ze swoim zespołem z Uniwersytetu Południowej Karoliny. Udało im się wszczepić do mózgu szczura układ scalony, który zastąpił usunięty fragment hipokampa (element układu limbicznego odpowiedzialny za reakcje emocjonalne i selekcję bodźców do zapamiętania). Implant radził sobie niemal tak dobrze, jak będąca w tym samym miejscu tkanka: szczur zachowywał się zupełnie normalnie, nie zmieniły się ani jego reakcje, ani przyzwyczajenia.

Badacze sądzą, że podobne implanty pewnego dnia znajdą się również w mózgach ludzkich: na początek zapewne przede wszystkim tych, które z powodu chorób lub uszkodzeń szlaków pamięciowych, mają problemy z tworzeniem wspomnień. Kto wie jednak, czy za pięćdziesiąt lat, zamiast wkuwać ślęcząc przy książkach lub monitorach, uczniowie i studenci nie będą po prostu wszczepiali sobie odpowiednich implantów, które będą służyły jako bazy wiadomości na dany temat, albo nadajników, które umożliwią szybkie połączenie mózgu z pełną informacji witryną internetową lub wirtualną biblioteką. Pytanie oczywiście, czy w ogóle będą wtedy istniały szkoły i uniwersytety, czy może zostaną wyparte przez sieci bezpośredniej domózgowej dystrybucji wiedzy i umiejętności…

15 komentarzy

  3. zapomniałem: hipokamp to obszar korowy, a nie podkorowy. Wszystkie te badania są naprawdę fajne. Ostatnio rozmarzyłem się na temat tego, że jak już mięśniowo-cyfrowe generowanie mowy będzie możliwe lub powszechne (to znaczy będziemy w stanie generować mowę nie w postaci mówionej tylko sygnału elektrycznego) to będziemy potem mogli na przykład rozmawiać przez komórkę nie wydając dźwięków. Albo rozmawiać z kimkolwiek chcemy dzięki małym podskórnym czipkom (sic!), również bezgłośnie. Nie mogę się doczekać!!

    fun fun tulipan
    Odpowiedz

  4. Oj, widzę, że powinienem był tekst przeczytać przed puszczeniem :/

    A co do możliwości, które przed nami otwierają te czipki, to one w rzeczy samej mogą być właściwie nieskończone – łącznie z perpektywą, że mózg, w którym każdy szwankujący neuron może zostać zastąpiony przez maluśki implant, który zachowuje się w dokładnie ten sam sposób, wcale nie musi umierać. Oczywiście rodzi to szereg nowych pytań, przede wszystkim o granice człowieczeństwa – ale również o to, co to tak naprawdę znaczy “być sobą”. Przypomina mi się pytanie, jakie postawił swego czasu Steven Pinker w książce “Jak działa umysł”:

    Chirurdzy wymieniają jeden z twoich neuronów na mikroukład krzemowy, który dokładnie naśladuje jego funkcje. Czujesz i zachowujesz się dokładnie tak jak przedtem. Następnie wymieniają drugi, trzeci i tak dalej, aż coraz więcej twojego mózgu jest z krzemu. Ponieważ każdy mikroukład robi dokładnie to samo co dawniej neuron, twoje zachowanie i pamięć nie zmieniają się. Czy w ogóle zauważasz różnicę? Czy masz poczucie, że jest ciebie coraz mniej, lub że umierasz? Czy nie wiadomo kiedy wprowadził się w twoje ciało jakiś inny świadomy byt?

    lysakowski
    Odpowiedz

  6. Może to mało górnolotne porównanie: czyżby powoli następowało zamykanie duszy w skorupce cybernetycznej? Jednak nanotechnologia, układy zdolne do bezpośredniej współpracy z organizmem ludzkim są konsekwencją rozwoju elektroniki – w końcu człowiek to “elektryczne” stworzenie. Nie jestem technokratą, ale umożliwienie odzyskania zmysłów zapewne jest nie do oszacowania. Wojskowi zacierają ręce, pesymiści snują apokaliptyczne wizje, optymiści popatrzą przychylnie, fanatycy przepędzą nieczystych do piekła, a reszta przyjmie to tak naturalnie jak nową lodówkę.

    Sedziej
    Odpowiedz

  8. Te chipy idealnie nadają się do IV RP. Każdy obywatel będzie miał taki chip filtrujący łże-prawdy na wejściu i raportujący do Centrum błędne przemyślenia na wyjściu. A jak ktoś się nie zgodzi na wszczepienie – znaczy ma coś na sumieniu, więc do paki. Czarno to widzę. Zaczyna się era wynalazków z filmów, w których ktoś tam wyrywał sobie zęby, bo bał się kontrolującego go implantu.

    Deuce
    Odpowiedz

  11. Niedawno gdzieś czytałem o eksperymencie gdzie sparaliżowanej od pasa w dół kobiecie wszczepiono stymulatory nerwów nóg. Po testach i napisaniu odpowiedniego oprogramowania kobieta naciskająć guziki na pilocie może wstać z wózka i zrobić kilka kroków. Teraz tylko połączyć to z chipem sterującym oprogramowaniem za pomocą myśli.

    marvin
    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.