Ja dažreiz sapnī redzat notikumus no pagātnes, tad, iespējams, tas ir taisnība iemesla dēļ. Izrādījās, ka miega laikā smadzenes strādā, lai nostiprinātu un sakārtotu atmiņas. Faktiski zinātnieki jau sen ir zinājuši, ka smadzenēm ir nepieciešams miegs, lai pārskatītu dienas notikumus un nodotu tos ilgstošai atmiņu glabāšanai. Tāpēc studentiem bieži ieteicams mācīties pirms gulētiešanas pirms eksāmena - lai materiālu labi iegaumētu. Tomēr mehānisms, ar kura palīdzību smadzenes glabā atmiņas, ir slikti saprotams. Nesen sīki mikroelektrodi, kas ievietoti divu epilepsijas slimnieku smadzenēs, pirmo reizi parādīja, kā tieši smadzeņu neironi miega laikā tiek aktivizēti, lai “atkārtotu” mūsu īslaicīgās atmiņas un pārvietotu tās pastāvīgā glabāšanā.
Izsekošana atsevišķiem neironiem
Pētījums, kas publicēts žurnālā Cell Reports, tika veikts, izmantojot Braingate - sadarbības ierīci starp Brauna universitāti, Stenfordas universitāti un Case Western Reserve University. Pēdējo 10 gadu laikā pētnieki ir izstrādājuši smadzeņu un datora saskarnes, kas ļauj cilvēkiem ar amiotrofisko laterālo sklerozi (ALS) un citām neiroloģiskām slimībām, traumatisku smadzeņu traumu vai ekstremitāšu zaudēšanu izmantot smadzeņu signālus, lai pārvietotu datora kursorus, robotizētās rokas un citas palīgierīces.
Jaunā pētījumā ķirurgi divu paralizētu pacientu smadzenēs implantēja sīkus elektrodus un lūdza viņus padomāt par rokas pārvietošanu noteiktā virzienā. Demonstrējot neironu izturēšanos domāšanas laikā, dekodētājs var pārveidot domu runā vai darbībā, izmantojot robotu protēzes un citas palīgierīces.
Neirons ir elektriski uzbudināma šūna, kas apstrādā, uzglabā un pārraida informāciju, izmantojot elektriskos un ķīmiskos signālus.
Kā raksta darba autori, dažādiem neironiem ir dažādi vēlamie virzieni. Daži palielina ātrumu, kad vien cilvēks vēlas pacelt roku uz augšu; citi, kad cilvēks vēlas pārvietoties pa labi vai pa kreisi. Tagad, pateicoties paveiktajam darbam, pēc neironu aktivizēšanas modeļa zinātnieki var noteikt, kurā virzienā cilvēks gatavojas kustināt roku.
Eksperimenta laikā diviem pacientiem, kuriem bija implantētas ierīces, tika lūgts veikt gulēšanu. Miega laikā viņu nervu aktivitāte tika reģistrēta kā sākotnējā vērtība. Pēc tam katrs spēlēja simulētu 1980. gadu Simonsa elektronisko spēli, kurā spēlētājiem tika lūgts atkārtot to pašu vieglo kustību secību kā tikko parādītā spēle. Protams, abi subjekti nepakustināja savas ekstremitātes, kā to darīja Sīmanis. Viņi izmantoja prātu, lai atkārtotu spēles darbības - šajā laikā tika reģistrēta neironu aktivitāte. Rezultāti parādīja, ka dienas miega laikā neironu aktivitāte bija identiska tai, kas reģistrēta abu subjektu faktiskās spēles laikā. Tas nozīmē, ka viņu smadzenes turpināja spēlēt pēc aizmigšanas, reproducējot vienādus modeļus savās smadzenēs.
Reklāmas video:
Zinātnieki lasa prātus
Kā raksta Newsweek, pilnīga izpratne par to, kā atmiņas tiek glabātas smadzenēs, var palīdzēt atklāt, kā darbojas smadzeņu pamatfunkcijas. Turklāt šādas tehnoloģijas izmantošana nervu aktivitātes izpētei miega laikā ir bezprecedenta. Pētījuma autori cer, ka nākotnē viņi varēs izstrādāt efektīvāku ārstēšanu slimībām, kas izraisa atmiņas traucējumus, piemēram, Alcheimera slimībai.
Daļēji paralizēts vīrietis, izmantojot ierīci Braingate, kontrolē robotu ekstremitāti
Ļaujiet man jums atgādināt, ka miegs ir būtisks process, kuru pētnieki mēģina saprast vairāk nekā gadsimtu. Tātad tikai pirms trim gadiem plašā sabiedrība uzzināja par diennakts ritmiem - ritmiem ar apmēram 24 stundu periodu, kas piemīt visām dzīvajām būtnēm uz Zemes un kuri, ieskaitot - ir atbildīgi par miega un nomoda laiku. Un mans kolēģis Artem Sutyagin uzrakstīja detalizētu un aizraujošu materiālu par iemesliem, kāpēc cilvēkiem parasti ir sapņi. Es ļoti iesaku izlasīt.
Noslēdzot šo rakstu, nevaru pieminēt, ka pētījums nav bez ierobežojumiem: subjekti bija tikai divi pacienti. Tomēr tikpat svarīgi ir atzīmēt, ka Braingate ierīci parasti izmanto ārkārtīgi reti - piemēram, visu laiku implantē tikai 12 šādas ierīces. Bet lai kā arī būtu, tas nekādā veidā nemazina faktu, ka mēs arvien vairāk pietuvināmies reālā prāta lasīšanai. Un vēl vairāk. Kad, jūsuprāt, mēs iemācīsimies lasīt prātus, un kur tas vedīs?
Ļubova Sokovikova