Jeśli mózg jest tylko zbiorem biologicznych „przewodów” i „obwodów”, to dlaczego nie możemy po prostu ulepszyć jego komponentów, aby uczynić nas lepszymi i mądrzejszymi? Przynajmniej taka jest teoria stojąca za nowym projektem tajnej jednostki badawczej Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA), zgodnie z ogłoszeniem z tego tygodnia. Celem projektu jest poszukiwanie możliwości poprawy zdolności poznawczych człowieka poprzez aktywację tzw. Synaptycznej plastyczności mózgu.
Niedawne badania sugerują, że stymulowanie niektórych nerwów obwodowych (kanałów przenoszących sygnały z mózgu i rdzenia kręgowego do reszty ciała) poprzez wyzwalanie produkcji związków neurochemicznych, które reorganizują połączenia nerwowe, może zwiększyć zdolność uczenia się. W ramach programu szkolenia ukierunkowanego na neuroplastyczność, DARPA finansuje osiem różnych projektów badawczych, których celem jest znalezienie sposobów na poprawę wydajności uczenia się poprzez stymulację elektryczną. Ostatecznym celem jest praktyczne zaadaptowanie tej technologii w celu poprawy efektywności uczenia się żołnierzy. Idealnie byłoby, gdyby żołnierz „zmodyfikowany” w ten sposób byłby w stanie na przykład nauczyć się nowego języka w ciągu zaledwie kilku miesięcy, a nie lat. Na końcu,jeśli DARPA znajdzie sposób na zmodyfikowanie mózgu w ten sposób, to wyniki prawdopodobnie znajdą zastosowanie nie tylko w wojsku, ale także w sferach cywilnych.
„Celem projektu Targeted Neuroplasticity Training jest zrozumienie procesów neuronalnych, które regulują funkcje poznawcze odpowiedzialne za uczenie się człowieka” - komentuje kierownik programu Doug Weber.
Innymi słowy, DARPA zbada fundamentalną biologię i opracuje urządzenia neurostymulujące, które przy użyciu naszych „biologicznych przewodów i mikroukładów” mogą zwiększyć uczenie się.
Zespół finansowany przez DARPA z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa skoncentruje się na badaniu i analizie procesów, które rządzą naszą mową i słuchem. Naukowcy planują eksperymentować ze stymulacją nerwu błędnego, aby sprawdzić, czy jego stymulacja może przyspieszyć proces rozumienia i uczenia się nowego języka. Inny zespół z University of Florida zbada, jak stymulacja nerwu błędnego wpłynie na percepcję, celowość, podejmowanie decyzji i nawigację przestrzenną u gryzoni laboratoryjnych. Zespół z Arizona State University zbada wpływ stymulacji nerwu trójdzielnego i jego wpływ na funkcje wzrokowe, sensoryczne i motoryczne ochotników wojskowych, badając zasady inteligencji, obserwacji,szkolenie strzeleckie i podejmowanie decyzji.
Należy zaznaczyć, że na rynku są już produkty oferujące poprawę zdolności poznawczych, psychologicznych i fizycznych. Jednak poziom zrozumienia tego, jak te produkty faktycznie działają, jest niezwykle niski. Według wielu naukowców te produkty w ogóle nie działają. Przynajmniej tak, jak obiecują nam producenci w swoich kampaniach reklamowych. Dlatego celem programu DARPA jest lepsze zrozumienie i zbadanie skuteczności zarówno wszczepialnych, jak i nieinwazyjnych metod wzmacniania ludzkich możliwości, a także weryfikacja faktycznej pracy obecnie dostępnych metod.
„Mamy pewną wiedzę na temat połączeń nerwów obwodowych, ale prawie nic nie wiemy o skutkach, jakie może wywołać neurostymulacja ich funkcji” - mówi Weber.
Jeśli znajdzie się rzeczywisty związek między neurostymulacją a wzrostem efektywności uczenia się, to kolejnym etapem tego programu będzie opracowanie urządzeń, które zwiększą szybkość uczenia się języków obcych, efektywność analizy obrazu, a także rozwiązywanie problemów związanych z nawigacją przestrzenną.
Film promocyjny:
„Ogólnie rzecz biorąc, analogia między komputerem a mózgiem z pewnością nie jest prawdziwa” - mówi Michael Kilgard, główny badacz z zespołu University of Texas w Dallas zaangażowanego w projekt.
„Jednak w mózgu rzeczywiście istnieją pewne połączenia między punktami A i B. Kiedy przecinasz te połączenia, tracisz funkcję. Najważniejsze jest to, że to „okablowanie mózgowe” może tworzyć nowe połączenia. Mamy też technologie, aby przyjrzeć się i zbadać te związki”.
Do niedawna praca Kilgarda skupiała się na naprawie uszkodzonych ścieżek w mózgu. Poczyniono pewne postępy w dziedzinie głębokiej stymulacji mózgu (implanty) i bezpośredniej stymulacji przezczaszkowej (zmiana funkcji pracy za pomocą nieinwazyjnej stymulacji elektrycznej). Zwłaszcza w kwestiach stymulacji elektrycznej, która służy do korygowania pracy uszkodzonych kanałów neuronowych w mózgu, np. W leczeniu różnych chorób psychicznych. Ten sam Kilgard odniósł bardzo zdecydowany sukces w leczeniu zespołu stresu pourazowego za pomocą ukierunkowanej terapii neuroplastycznej.
„Chcemy zrozumieć, jak leczyć uszkodzenie mózgu i co trzeba zrobić, aby pociągnąć kable mózgowe. Przecież jeśli można przywrócić utraconą funkcję, to może jest szansa na zwiększenie wydajności tej funkcji, aby np. Szybciej uczyć się nowych rzeczy?”
Według Kilgarda, któregoś dnia (a najlepiej w najbliższej przyszłości) będziemy mogli opracować urządzenie kosztujące zaledwie kilkaset dolarów, które bezboleśnie i łatwo przyspieszy naszą zdolność uczenia się nowych języków. Przy obecnym poziomie finansowania Kilgard ma nadzieję opracować działający prototyp takiego urządzenia w ciągu 5 lat i przesłać go do zatwierdzenia przez FDA (Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków).
Niestety, na obecnym etapie rozwoju projektu nie ma jeszcze dokładniejszych szczegółów. Co więcej, można nawet powiedzieć, że cała idea opiera się na niczym więcej niż zwykłych przypuszczeniach naukowych. Nadal nie można powiedzieć, czy to w ogóle zadziała.
„Korzystamy z najnowocześniejszych narzędzi do badania procesów molekularnych i komórkowych związanych z funkcjami, o których dzisiaj mówimy. Jednak nawet najbardziej zaawansowane narzędzia mają swoje ograniczenia”- mówi Weber.
Naukowcy będą musieli zmierzyć się z poważnymi trudnościami w aspekcie społecznym. Jest wysoce prawdopodobne, że takie badania DARPA będą postrzegane przez niektórych jako próba stworzenia nowej rasy superżołnierzy o wzmocnionych zdolnościach poznawczych. Prawda jest taka, że agencja prowadzi obecnie kilka innych projektów badawczych nad mózgiem. W szczególności opracowywane są projekty dotyczące wszczepiania chipów cyfrowych do mózgu, które mogą leczyć choroby psychiczne, a także przywracać funkcje motoryczne i pamięciowe u rannych żołnierzy.
Obecnie program ma na celu „lekki zastrzyk” dla mózgu poprzez zwiększenie jego wydajności i szybkości uczenia się nowych umiejętności o około 30% w porównaniu z konwencjonalnymi metodami nauczania. Ale jeśli weźmiesz pod uwagę, że stosowanie konwencjonalnych analeptyków i leków przeciwdepresyjnych, takich jak Ritalin (zabroniony w Rosji) i modafinil, które są swobodnie dostępne w Stanach Zjednoczonych i są często używane przez studentów do skupienia uwagi i walki z sennością, wywołuje wiele kontrowersji wśród opinii publicznej, to co możemy powiedzieć o rzeczywistej modyfikacji mózgu. Zawsze znajdą się tacy, którzy będą całkowicie temu przeciwni.
Z reguły przeciwnicy takich metod stają w obronie naturalnego charakteru pracy ludzkiego ciała. Zwolennicy z kolei twierdzą, że poszukiwanie sposobów i metod usprawnienia pracy naturalnych procesów funkcjonowania organizmu człowieka jest logicznym krokiem w kierunku ewolucji. Dlatego badanie DARPA prawdopodobnie zapoczątkuje całą nową serię debat na ten temat.
„Pierwsze pytania, które budzą niepokój przy otwieraniu każdej nowej technologii, dotyczą najczęściej jej bezpieczeństwa, równej dostępności dla wszystkich i wolności wyboru. Bardzo ważne jest, aby odpowiedzieć na każde z tych pytań i uspokoić opinię publiczną”- podsumowuje Weber.
NIKOLAY KHIZHNYAK
