Popraw sobie mózg

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…