Babyboomere skal være glade for at se, at forskere går så mange forskellige veje for ikke kun at tackle det vedvarende mysterium om, hvordan vores hjerner fungerer, men også i at se, om der kan findes mistede minder. For et par uger siden rapporterede for eksempel et team af forskere ved Yale University School of Medicine, at et lægemiddel, der ikke havde været særlig effektivt som kræftbehandling, har bidraget til at genoprette minderne om mus med Alzheimers sygdom. Og i sidste måned meddelte forskere i Australien, at mus med Alzheimers, hvis hjerner blev scannet med ultralydbølger, fungerede lige så godt på tre forskellige hukommelsestest som sunde mus.
Relateret indhold
- En tur til Mars kan give dig hjerneskade
- Mød de to videnskabsfolk, der har implanteret en falsk hukommelse i en mus
- Inde i videnskaben om en fantastisk ny kirurgi kaldet dyb hjernestimulering
Men den mest spændende undersøgelse af hukommelsens gåte kan ske ved University of Pennsylvania. Der undersøger et team under neurovidenskabsmand Michael Kahana, om implantater i hjernen forsigtigt kan chokere det i at gemme og gendanne minder.
Det handler om forbindelser
Undersøgelsen finansieres af DARPA, forskningsarmen for forsvarsdepartementet, med det formål at finde en måde at hjælpe ofre for traumatisk hjerneskade (LBI) på at genlære hukommelsesprocessen. Dette er blevet et kritisk spørgsmål for Pentagon - det anslår, at siden 2000 har over 300.000 servicemedlemmer lidt TBI.
DARPA planlægger at investere mere end 40 millioner dollars i forskning i hjerneimplantater gennem 2018 - mere end 22 millioner af dette er forpligtet til Penn-projektet. Hvad der gør denne tilgang forskellig fra mere konventionel hjerneafbildning er, at den er baseret på udførelse af eksperimenter, mens hjernens neurale kredsløb spores i realtid.
For eksempel kunne forskere "se" den elektriske aktivitet inde i en persons hjerne, når han eller hun spiller et hukommelsespil og ideelt identificerer biomarkører, når hukommelser dannes eller hentes. Derefter ville målet være at bruge lave doser elektricitet til at stimulere det hukommelsesmønster, der har været mest effektivt for denne person.
Kahana og hans team har arbejdet med epilepsipatienter, der har fået implanteret et net af elektroder midlertidigt under deres kranier. Elektroderne indsamler hjerneaktivitetsmålinger, der kan hjælpe lægerne med at beregne, hvor beslaglæggelser stammer fra deres hjerner. Et antal patienter blev spurgt, om de ville være villige til at spille en række hukommelsespil på en bærbar computer, mens de bærer elektroderne.
Efterhånden som patienterne spillede og hukommelserne tog form, registrerede forskerne affyringen af tusinder af deres neuroner med det mål at derefter nulstille elektriske signaler, der svarede til specifik hukommelsesadfærd. Kort sagt har forskerne gennem analyse af hjernens elektriske impulser til hensigt at kortlægge, hvordan denne person former og genvinder erindringer.
Et stort spring
Men det er kun fase 1 af projektet. Den anden halvdel ville fokusere på at designe et implantat, der konstant sporer, hvordan en hjerne fungerer, og hvis visse neurale signaler ikke er på det bedste niveau til at behandle minder, ville det stimulere de relevante neuroner med elektriske pulser på lavt niveau. Enheden fungerer som en slags hukommelsestermostat og justerer impulser for at sikre, at hjernen udfører denne del af sit job effektivt.
Det lyder fascinerende, men som med mest forskning, der involverer hjernen, er intet sikkert. De fleste neurokirurger vil fortælle dig, at for alle de operationer, der er blevet udført, alle de scanninger, der er undersøgt, al den opførsel, der er blevet analyseret, har vi stadig meget at lære om hjernefunktioner, og hvad der kan ske, hvis du begynder at eksperimentere med neurale forbindelser inde i det.
Vil stimulering af forskellige neuroner med elektriske apparater faktisk efterligne, hvordan hjernen fungerer? Betyder, hvad der virker som mønstre for forskere, virkelig noget i hjernens sprog? Kunne introduktion af denne form for kunstig stimulering ende med at gøre mere skade end gavn?
Det klassiske eksempel på uforudsete konsekvenser af hjerneforandring er tilfældet med Henry Molaison, bedre kendt som ”HM” for generationer af psykologstuderende. Siden en cykelulykke i hans barndom led Molaison epileptiske anfald så alvorlige, at høje doser af medicin ikke længere hjalp ham. Hans læge konkluderede, at den bedste resterende behandling var at fjerne en del af hans hjerne.
Så i august 1953, da Molaison var 27, skar en kirurg det meste af sin hippocampus ud. Operationen fik hans epilepsi under kontrol, men som en række eksperimenter senere viste, blev Molaison uden nogen evne til at danne nye minder. Resten af dette liv - han døde i 2008 - levede Molaison i den nuværende tid. Hans historie gav stor indsigt i, hvordan menneskets hukommelse fungerer, især hippocampus rolle. Det lærte også lægerne aldrig at foretage den operation igen.
For deres del går Kahana og hans team med forsigtighed. De ønsker at forstå så meget som de kan om hukommelsens mekanik, før de begynder at implantere enheder i folks hjerner og zapper neuroner med elektricitet. De er håbefulde, at godt placerede impulser kan tilpasse en hukommelsesproces gået forkert, men de er også realistiske.
Som Kahana fortalte MIT Technology Review: “Vi ønsker, at hjernen skal udvise et vist mønster af elektrisk aktivitet. Det er et stort spring at sige, at vi på en eller anden måde kan skubbe den ind i denne tilstand ved at give det et lille skub. "
