Тема амнезії і лякає, і зачаровує. Але якщо найбільш знайома широким масам ретроградна амнезія "стирає" частина вашого минулого, то антероградна амнезія може зробити вас людиною без сьогодення - людиною одного дня. Американський вчений збирається повертати людям здатність запам'ятовувати за допомогою імплантації в мозок чіпа з "кодом пам'яті".
Тема амнезії і лякає, і зачаровує - недарма про втрату пам'яті знято стільки фільмів і написано безліч романів. Яке це - бути людиною без пам'яті? І якщо найбільш знайома широким масам ретроградна амнезія "стирає" частина вашого минулого, то антероградна амнезія може зробити вас людиною без сьогодення - людиною одного дня. Цей вид безпам'ятства не дає мозку надовго запам'ятовувати події, що відбулися після початку захворювання (зазвичай спровокованого травмою, хворобою або ж стресом).
Цей вид втрати пам'яті показаний в популярній мелодрамі "50 перших поцілунків", де герой закохується в дівчину з антероградной амнезією, отриманої після аварії, і кожен день повинен завойовувати її симпатію заново. Правда, в житті наслідки антероградной амнезії часто виглядають далеко не так романтично. Їй часто страждають люди похилого віку з хворобою Альцгеймера або ті, хто пережив інсульт. У пошкодженому мозку руйнуються нейронні мережі, внаслідок чого перестає формуватися довгострокова пам'ять. Будь-яка подія стрімко вицвітає і зникає з пам'яті після певного терміну, зазвичай від декількох днів до декількох годин, а то й хвилин.
Читайте також: Голод стирає негативні спогади
При лікуванні антероградной амнезії головний етап - лікування захворювання, що призвів до втрати пам'яті. Якщо зі стресом ще може працювати психотерапевт, то усунути наслідки інсульту або травми не завжди представляється можливим, а хвороба Альцгеймера і багато інших нейродегенеративні захворювання, на жаль, поки вважаються невиліковними. В результаті лікарі нерідко виявляються безсилі перед завданням повернути хворому пам'ять.
Американський вчений Теодор Бергер з університету Південної Каліфорнії в США вважає, що в майбутньому замінити пошкоджені нейрони зможуть високотехнологічні пристрої. Протягом чверті століття Бергер розробляє кремнієві чіпи, які покликані імітувати сигнали нейронів, що відповідають за наші спогади.
Багато колег вважали його божевільним. Однак нейропротезірованіе поступово перестає бути фантастикою. Кохлеарні (равликів) імплантати вже допомогли 200 тисячам осіб знайти слух шляхом перетворення звуку в електричні сигнали, які відправляються слухового нерву. Недавні експерименти з керуванням роботізрованной рукою-імплатном за допомогою імплантованого в мозок добровольців чіпа теж увінчалися успіхом. Бергер ж в ході експериментів зумів довести, що створена ним мікросхема, пов'язана з мозком пацюка або мавпи зовнішнім чином, обробляє інформацію за тим же принципом, що і справжні нейрони "Ми не вкладаємо в голову нові спогади, - пояснює він. - Ми лише повертаємо здатність їх створювати ".
У минулому році Бергер з колегами провели успішний експеримент, в ході якого допомагали мавпам витягувати спогади з тієї частини мозку, в якій вони зберігаються. Дослідники помістили електроди в мозок мавп і записали послідовність роботи нейронів префронтальної кори - код, який, як передбачалося, змушував тварин вспомнітьувіденную напередодні картинку. Потім тваринам дали кокаїн, а відтак їхні свідомість сплуталось. Однак штучно введений "код", який вчені відтворили в їх мозку, допоміг повернути їм спогади.
Виходить, пам'ять можна кодувати і воспроізовдіть? Бергер задумався про це багато десятиліть тому. Ще в 1976 році його вчитель, гарвардський професор Річард Томпсон, знайшов в мозку кроликів центр навчання. Гризунам дулі в очі, одночасно з цим включаючи певний звук. Дуже скоро кролики засвоїли: коли чуєш цей сигнал, потрібно моргнути. При цьому амплітуда піків електричної активності нейронів в їх мозку і їх просторове розташування не були хаотичними. Бергер, який допомагав своєму професорові в дослідах, задався питанням: коли один нейрон активізується, як інші нейрони розуміють, яким чином слід відповісти?
В кінці 1980-х Бергер продовжив вивчати це питання в Пітсбурзькому університеті разом з колегою Робертом Склабассі. При стимулюванні гіпокампу кролика електричними імпульсами і вимірі вихідного сигналу вчені з'ясували, що "вхід" і "вихід" знаходяться в нелінійних відносинах. Виявилося, що ці сигнали перекриваються, і часом входить імпульс пригнічується, а часом посилюється.
У 90-х роках, як тільки дозволив рівень розвитку технологій, Бергер з колегами (на цей раз з Університету Південної Каліфорнії) приступив до розробки чіпа, який імітував би відповідну діяльність гіпокампу. По суті, вони моделювали виносної "ділянку мозку". Бергер записував нейронні сигнали в гіпокампі щурів, щоб з'ясувати, як вони змінюються, і становив за цими даними математичні рівняння. Отримані коди записувалися і згодом використовувалися як "формули пам'яті". Подальші експерименти показали, що Бергер знаходиться на правильному шляху. Отримані коди записувалися і згодом використовувалися як "формули пам'яті".
Дослідники навчили щурів натискати на певні важелі для отримання частування. Отримані "коди пам'яті" з гіпокампу вони записували і на їх основі будували модель зміни сигналів після їх перетворення в довгострокову пам'ять - тобто фактично створювали "виносну" довготривалу пам'ять щурів на основі наявних даних про короткочасною. Після цього щурам давали препарат, який руйнує здатність формувати довготривалі спогади. Гризуни забували, на який важіль потрібно натискати, щоб отримати ласощі. Однак після трансляції в мозок сигналом штучно створеної вченими довготривалої пам'яті вони дійсно згадали, що слід робити!
Читайте також: Молекулярні схеми зміцнюють пам'ять
У найближчу пару років Бергер і колеги збираються імплантувати "протез пам'яті" безпосередньо в мозок тварин. Заплановані досліди і на волонтерах-людях. Бергер пояснює, що морфологія і біофізика мозку накладають обмеження на трансформацію електричних сигналів в гіпокампі. Можливо, вченим вдасться знайти єдиний "код пам'яті", однак цілком імовірно, що дослідники зможуть виявити лише код освіти конкретних спогадів. У будь-якому випадку, цей винахід напевно принесе користь людям з порушенням пам'яті. Вчений зізнається, що й гадки не мав такого успіху. "Я і не мріяв, що дійде до людей, - каже Бергер. - А сьогодні ми вже обговорюємо, коли і як це краще зробити".
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
Яке це - бути людиною без пам'яті?Виходить, пам'ять можна кодувати і воспроізовдіть?
Бергер, який допомагав своєму професорові в дослідах, задався питанням: коли один нейрон активізується, як інші нейрони розуміють, яким чином слід відповісти?
