אין ספק שלמדנו רבות על המוח האנושי ב- 50 השנים האחרונות, אך כפי שמדענים במדעי המוח ממהרים להכיר בכך, מרכז מערכות העצבים שלנו נותר במידה רבה תעלומה. בסמוך לראש רשימת האניגמות שלו: כיצד עובד הזיכרון - במיוחד כיצד לשחזר אותו ברגע שהוא אבוד.
אולם כעת, באמצעות ענף של מדעי המוח הצומח במהירות המכונה הקלטה מוחית ישירה, מדענים יכולים לעקוב אחר פעילות המוח בזמן אמת באמצעות אלקטרודות מושתלות. הטכניקה יכולה לאפשר להם למפות את האופן שבו נוירונים מתקשרים כאשר זיכרונות נוצרים או נזכרים, מה שאולי יאפשר לפתח מכשיר שיכול לחקות את תהליך יצירת הזיכרון על ידי גירוי של אותם נוירונים.
זה אולי נראה מעט דמיוני, אבל DARPA, הסוכנות המממנת מחקר חדשני עבור משרד ההגנה האמריקני, מאמינה כל כך בפוטנציאל הטכנולוגי, עד שבשבוע שעבר הודיעה על מענקים בסך 40 מיליון דולר כדי לראות אם זיכרון כזה "נוירו-פרוסטטי" ניתן לפתח בארבע השנים הבאות.
מדענים אחרים בוחנים דרכים שונות לפתור את תעלומת הזיכרון. במחקר שנערך לאחרונה על ידי המוסדות הלאומיים לבריאות, רוברטו מלינוב מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו הצליח להשתמש באור ממוקד מדויק כדי למחוק, ואז לשחזר, זיכרונות בעכברים מהונדסים גנטית. ובקיץ האחרון, חוקרים במרכז הרפואי של אוניברסיטת קולומביה הודיעו כי הם הצליחו לשפר משמעותית את הזיכרונות של עכברים ישנים על ידי העלאת רמת חלבון מסוים במוחם.
אבל הרעיון של שימוש בשתלים כדי להחיות את הזיכרון - שנחשב למושג רדיקלי כשהוא מקודם על ידי אוהבי מדעי המוח של אוניברסיטת דרום קליפורניה, תיאודור ברגר רק לפני מספר שנים - הביא את תשומת ליבם של האנשים ב- DARPA. הם רואים בפוטנציאל הפוטנציאל שלה דרך חדשנית ומדויקת באופן יוצא דופן לעזור לוותיקים שנפגעו - כ -270, 000 מהם סבלו מפגיעות מוח טראומטיות, לרוב עם אובדן זיכרון מתיש מאז שנת 2000 - עם מעט אפשרויות טיפול נוספות.
ביצוע זיכרונות
פרויקט המחקר, שנקרא "שחזור זיכרון פעיל" (RAM), נועד סביב האמונה כי לא משנה כמה מתוק או עד כמה מטריד, כל זיכרון נוצר באותה צורה: באמצעות פעולה רציפה של נוירונים רבים. להפריע לרצף זה דרך פגיעה טראומטית, החשיבה עוברת ותפקוד הזיכרון נחסם. אבל מה אם מדענים, בעקבות תוכנות מחשב של תהליך הזיכרון שפיתחו, יוכלו להשתמש בשתלים זעירים כדי לעבוד סביב אזור פגום על ידי שליחת אותות לנוירונים הרחוקים יותר במעגל?
זו בעצם המטרה של תוכנית RAM, שתערוך צוותים משלושה מוסדות: אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס (UCLA), אוניברסיטת פנסילבניה והמעבדה הלאומית לורנס ליברמור. לכל אחד יהיה מיקוד משלו.
צוות UCLA יתרכז במה שמכונה האזור הבהירתי של המוח. בזכות מחקרים קודמים הם זיהו את זה כשער להיפוקמפוס, אזור המוח המזוהה ביותר עם למידה וזיכרון. כדי לתת לך תחושה כמה קריטי ההיפוקמפוס כלפי מה שהופך אותנו לאנושיים, שקול את אחת התגליות על קו פרשת המים במדע המוח, והשתתף בו גבר בשנות החמישים של המאה ה -20 שהורחק חלקים גדולים מההיפוקמפוס שלו כטיפול בהתקפים. לאחר ההליך הוא כבר לא היה מסוגל ליצור זיכרונות חדשים - הוא לא יכול היה לזכור מה קרה לו בכל יום אחר כך.
כדי לאפס כיצד ההיפוקמפוס הופך את הקיום היומיומי לזיכרונות, החוקרים ב- UCLA ישתמשו תחילה בנתונים מאלקטרודות שכבר הושתלו בחולי אפילפסיה כדי לפתח מודל ממוחשב של האופן שבו נוירונים בחלק זה של המוח מתקשרים במהלך ייצור הזיכרון. מכאן, הם יעבדו עם מדענים מבית ליברמור כדי ליצור מכשירים אלחוטיים וניתלים להשתלה שיכולים לשכפל את התהליך על ידי גירוי הנוירונים המתאימים.
בפנסילבניה, בינתיים, החוקרים יבחנו השקפה רחבה יותר כיצד זיכרונות קורמים עור וגידים, ומתקרבים אליה כסדרה של אינטראקציות מורכבות בין אזורי מוח שונים. הם יעבדו עם חולים שכבר הושתלו אלקטרודות באזורים מרובים במוחם, ויעקבו אחר פעילות עצבית כאשר אותם אנשים משחקים משחקי זיכרון במחשבים. המטרה היא שוב לזהות דפוסים של התנהגות עצבית כאשר מאוחסנים זיכרונות חדשים או מוחזרים ישנים, וגם לנסות לבודד "סמנים ביולוגיים" למצב שמשהו משתבש.
הימורים על טכנולוגיה
ובכל זאת, בפרויקט יש ספקנים.
ד"ר אנתוני ריטצ'יו, מנהל כירורגיה עצבית בבית החולים אלבני, אמר ל"ניו יורק טיימס ", " עלינו להמשיך להזכיר לעצמנו, לא, אנחנו לא מדברים את השפה הסודית של המוח - אנחנו עושים גירוי מאוד גס . "כשאתה עובד עם המוח אתה צריך להמשיך לסטור לעצמך בפנים כבדיקת מציאות; אנחנו עדיין מבינים כל כך מעט. "
אבל ג'סטין סאנצ'ס, מנהל פרויקט ה- RAM ב- DARPA, אומר שהגיע הזמן לעשות הימור גדול על הטכנולוגיה.
"אנו חייבים זאת לחברי השירות שלנו, " אמר, "להאיץ מחקרים שיכולים למזער את ההשפעות ארוכות הטווח של פציעותיהם."
והרי, זיכרון עבודה עוזר לכולנו להבין טוב יותר את העולם, כפי שאומר הפסיכולוג החינוכי פיטר דוליטל ב- TED Talk זה.
