Jeśli czasami we śnie widzisz wydarzenia z przeszłości, być może jest to prawdą z jakiegoś powodu. Okazało się, że podczas snu mózg pracuje nad utrwalaniem i porządkowaniem wspomnień. W rzeczywistości naukowcy od dawna wiedzą, że mózg potrzebuje snu, aby powrócić do wydarzeń dnia i przenieść je do długoterminowego przechowywania wspomnień. Dlatego często zaleca się studentom naukę przed pójściem spać przed egzaminem - aby dobrze zapamiętać materiał. Jednak mechanizm, za pomocą którego mózg przechowuje wspomnienia, jest słabo poznany. Niedawno maleńkie mikroelektrody umieszczone w mózgach dwóch pacjentów z padaczką po raz pierwszy pokazały dokładnie, w jaki sposób neurony w mózgu są aktywowane podczas snu, aby „odtworzyć” nasze krótkotrwałe wspomnienia i przenieść je do trwałego przechowywania.
Śledzenie poszczególnych neuronów
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Cell Reports, zostało przeprowadzone przy użyciu Braingate, urządzenia współpracującego między Brown University, Stanford University i Case Western Reserve University. Przez ostatnie 10 lat naukowcy opracowywali interfejsy mózg-komputer, które umożliwiają osobom ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i innymi chorobami neurologicznymi, urazowym uszkodzeniem mózgu lub utratą kończyn używanie sygnałów mózgowych do poruszania kursorami komputerowymi, ramionami robotów i innymi urządzeniami wspomagającymi.
W nowym badaniu chirurdzy wszczepili maleńkie elektrody w górne mózgi dwóch sparaliżowanych pacjentów i poprosili ich, aby pomyśleli o poruszeniu ramieniem w określonym kierunku. Wyświetlając zachowanie neuronów podczas myślenia, dekoder może przełożyć myśl na mowę lub działanie za pomocą robotycznych protez i innych urządzeń wspomagających.
Neuron to komórka pobudliwa elektrycznie, która przetwarza, przechowuje i przekazuje informacje za pomocą sygnałów elektrycznych i chemicznych.
Jak piszą autorzy pracy, różne neurony mają różne preferowane kierunki. Niektóre zwiększają prędkość, gdy ktoś chce podnieść rękę; inne, gdy osoba chce się poruszać w prawo lub w lewo. Teraz, dzięki wykonanej pracy, na podstawie wzorca aktywacji neuronów, naukowcy mogą określić, w jakim kierunku dana osoba będzie poruszać ręką.
Podczas eksperymentu dwóch pacjentów z wszczepionymi urządzeniami zostało poproszonych o drzemkę. Podczas snu rejestrowano ich aktywność neuronalną jako linię podstawową. Następnie każdy z nich grał w symulowaną grę elektroniczną Simona z lat 80., w której gracze byli proszeni o powtórzenie tej samej kolejności lekkich ruchów, co właśnie pokazana gra. Oczywiście obaj badani nie poruszali kończynami tak, jak zrobił to Simon. Użyli swoich umysłów, aby powtórzyć działania gry - w tym czasie rejestrowano aktywność neuronów. Wyniki pokazały, że podczas snu w ciągu dnia aktywność neuronalna była identyczna z obserwowaną podczas rzeczywistej gry dwóch badanych. Oznacza to, że ich mózgi kontynuowały grę po zaśnięciu, odtwarzając te same wzorce w swoich mózgach.
Film promocyjny:
Naukowcy czytają w myślach
Jak pisze Newsweek, pełne zrozumienie sposobu przechowywania wspomnień w mózgu może pomóc odkryć, jak działają podstawowe funkcje mózgu. Co więcej, zastosowanie takiej technologii do badania aktywności neuronalnej podczas snu jest bezprecedensowe. Autorzy badania mają nadzieję, że w przyszłości będą w stanie opracować skuteczniejsze metody leczenia chorób powodujących zaburzenia pamięci, takich jak choroba Alzheimera.
Częściowo sparaliżowany mężczyzna kontroluje kończynę robota za pomocą urządzenia Braingate
Przypomnę, że sen jest ważnym procesem, w którym naukowcy starają się zrozumieć od ponad wieku. Tak więc zaledwie trzy lata temu opinia publiczna zdała sobie sprawę z rytmów dobowych - rytmów trwających około 24 godzin, które mają wszystkie żyjące istoty na Ziemi i które - w tym - są odpowiedzialne za czas snu i czuwania. A mój kolega Artem Sutyagin napisał szczegółowy i fascynujący materiał o powodach, dla których ludzie na ogół mają sny. Gorąco polecam lekturę.
Kończąc ten artykuł, nie mogę nie wspomnieć, że badanie nie jest pozbawione ograniczeń: badanymi było tylko dwóch pacjentów. Jednak równie ważne jest, aby zauważyć, że urządzenie Braingate jest generalnie używane niezwykle rzadko - przykładowo przez cały czas wszczepiono tylko 12 takich urządzeń. Tak czy inaczej, w żaden sposób nie umniejsza to faktu, że zbliżamy się coraz bardziej do prawdziwego czytania w myślach. I nawet więcej. Jak myślisz, kiedy nauczymy się czytać w myślach i dokąd to doprowadzi?
Lyubov Sokovikova