Proteza do tworzenia wspomnień

[KopalniaWiedzy.pl 318]

Trwają testy protezy mózgowej, przekształcającej krótkotrwałe ślady pamięciowe (ang. short-term memory, STM) w pamięć długotrwałą (ang. long-term memory, LTM). Składa się ona z niewielkiej macierzy elektrod wszczepionych do mózgu. Sprawdziła się dobrze w testach laboratoryjnych na zwierzętach, teraz jej działanie jest oceniane u ludzi.

Urządzenie to pokłosie kilkudziesięciu lat badań Teda Bergera. Bazuje ono na nowym algorytmie Donga Songa z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC). Zbieraniem danych do stworzenia modeli i algorytmów zajmowali się Sam Deadwyler i Robert Hampson z Wake Forest Baptist.

Mózg tworzy wspomnienie w postaci złożonego impulsu elektrycznego, który przemieszcza się przez wiele regionów hipokampa. W każdym z nich jest na nowo kodowany, aż dotrze do rejonu końcowego jako zupełnie inny sygnał. Stamtąd jest przesyłany do "magazynu" długotrwałego.

Jeśli uszkodzenie któregoś z regionów nie dopuszcza do przekształcania, możliwe, że nie utworzy się pamięć długotrwała. To dlatego osoba ze zniszczonym, np. w wyniku choroby Alzheimera, hipokampem przypomina sobie rzeczy z odległej przeszłości (przełożone na wspomnienia przed uszkodzeniem), ale ma problem ze stworzeniem nowych wspomnień.

Song i Berger znaleźli sposób na dokładne odtworzenie przekształcania STM w LTM. Wykorzystywali przy tym dane od Deadwylera i Sampsona, uzyskane najpierw u zwierząt, a później u ludzi. Proteza omija uszkodzoną sekcję hipokampa i dostarcza do kolejnego regionu poprawnie przetłumaczoną informację. Dzieje się tak mimo faktu, że obecnie nie ma sposobu na odczytanie wspomnienia wyłącznie w oparciu o przyjrzenie się sygnałowi elektrycznemu. To jak tłumaczenie z hiszpańskiego na francuski bez możności zrozumienia żadnego z tych języków - wyjaśnia Berger.

Uzyskawszy pozwolenie 9 pacjentów, do których hipokampów elektrody wszczepiono z powodu przewlekłych drgawek, Hampson i Deadwyler odczytywali sygnały elektryczne generowane podczas tworzenia wspomnień w 2 regionach. Potem Song i Berger wprowadzili te dane do modelu i patrzyli, jak sygnały generowane przez 1. z obszarów są przekładane na sygnały generowane w 2. regionie.

Po setkach prób algorytm potrafił z ok. 90-proc. trafnością przewidzieć sposób przekształcenia sygnału.

W dalszej kolejności Amerykanie zamierzają wprowadzić przetłumaczony sygnał do mózgu osoby z uszkodzeniem pewnych regionów hipokampa i sprawdzić, czy uda się je w ten sposób skutecznie obejść.

« powrót do artykułu