Kenangan adalah salah satu hasil yang paling menakjubkan, menakjubkan dan, pada masa yang sama, hasil kajian mekanisme neurofisiologi badan kita. Bagaimanapun, entah bagaimana gabungan kerja sinapsis kecil di otak kita dan pengaktifan neuron menggunakannya membolehkan gambar perkara-perkara yang kita ingat muncul di kepala kita. Jumlah semua kenangan kita menjadikan kita siapa diri kita. Mereka adalah kita dalam semua aspek. Tanpa mereka, kita akan berhenti menjadi siapa diri kita.
Dalam salah satu episod siri fiksyen ilmiah British "Black Mirror" (yang belum menontonnya - saya sangat mengesyorkannya), yang menceritakan tentang masa depan dystopian yang mungkin berlaku, dikatakan mengenai alat kecil yang ditanam di belakang telinga seseorang dan memberinya kemampuan untuk tidak hanya cepat mengingat beberapa sekejap dari masa lalu, tetapi juga "mainkan" momen ini di kepala anda dengan perincian yang sangat jelas, seperti filem di layar di depan mata anda.
Theodore Berger, seorang jurutera bioperubatan di University of Southern California, tidak menjanjikan tahap pembalikan kepada kenangan (yang mungkin paling baik), tetapi telah lama mengusahakan implan memori yang serupa. Alat ini, yang ditanamkan terus ke otak, berkat kaedah khas rangsangan elektrik pada bahagian otak, mampu meniru fungsi hippocampus, memungkinkan pembentukan kenangan. Ujian pengubahsuaian pertama alat tersebut dilakukan pada tikus dan monyet makmal. Menurut saintis itu, sudah tiba masanya untuk mula menguji alat seperti itu pada manusia.
Peranti Berger didasarkan pada teori bagaimana hippocampus mengubah kenangan jangka pendek (seperti di mana anda meletakkan kunci anda) menjadi memori jangka panjang (anda kemudiannya dapat mengingat di mana anda meletakkannya). Saintis melakukan eksperimen awalnya pada arnab: pertama dia memainkan suara tertentu, dan kemudian meniup wajah mereka, memaksa mereka berkedip. Dia segera menyatakan bahawa setelah suara itu didengar, arnab akan mula berkedip walaupun tidak terkena arus udara. Berger memutuskan untuk merakam aktiviti hippocampus pada masa itu dengan menggunakan ensefalogram (dia menghubungkan elektrod membaca aktiviti otak ke kepala arnab) dan mendapati bahawa arnab belajar mengaitkan bunyi yang terdengar dengan kesan selanjutnya dari aliran udara ke atasnya. Gambar ensefalogram ditunjukkanbahawa isyarat di hippocampus pada masa ini berubah dengan cara yang benar-benar dapat diramalkan.
"Melalui latihan, hippocampus telah terlibat secara aktif dalam memodifikasi rangkaian impuls (isyarat)," komen Gregory Clarke, bekas pelajar Berger dan profesor kejuruteraan bioperubatan di University of Utah (AS).
Berger sendiri memberi skema denyut nadi ini dengan nama "kod ruang-masa". Dan kod ini ditentukan oleh mana neuron di otak mengambil bahagian dalam penghantaran isyarat dan kapan tepatnya penghantaran ini berlaku.
Penghantaran kod ruang-waktu melalui lapisan hippocampus yang berlainan dari masa ke masa mengubahnya menjadi kod ruang-waktu yang berbeza. Kami belum tahu mengapa, tetapi apabila berlaku, kod ruang-waktu yang dihasilkan itulah yang dapat dirasakan oleh otak lain sebagai ingatan jangka panjang,”jelas Berger.
Kod keluar adalah ingatan yang digunakan oleh otak lain sebagai isyarat yang dapat dibaca dan difahami. Bagi arnab, ia akan berkelip setelah mendengar bunyi tertentu. Menurut Berger, dia dapat memperoleh model matematik yang, secara umum, adalah peraturan tingkah laku untuk hippocampus, yang digunakan untuk mengubah kenangan jangka pendek menjadi kenangan jangka panjang.
Video promosi:
Dengan peraturan umum ini, dia membuat hippocampus buatan untuk tikus makmal. Dia pertama kali mengajar tikus untuk melakukan tugas yang berorientasikan ingatan. Dia mengajar tikus untuk menekan salah satu dari dua tuas kecil yang berdekatan, dan kemudian menjengkelkannya dengan cahaya arah. Setelah sekian lama, ketika tikus terlatih kembali menjalankan tugasnya, Berger mengajarnya untuk menekan tuas lain, bertentangan dengan tikus yang ditekan oleh tikus pada mulanya. Oleh itu, ditunjukkan bahawa tikus itu mengingat apa yang diperlukan olehnya.
Sepanjang sesi latihan ini, Berger dan rakan-rakannya mencatat sebaran isyarat yang melewati hippocampus tikus, dan menyatakan bahawa kod ruang-waktu sesuai dengan memori tugas dengan menekan tongkat. Para saintis telah mengumpulkan maklumat mengenai litar isyarat yang memasuki dan meninggalkan hippocampus dan, berdasarkan data ini, mengembangkan model matematik yang dapat meramalkan kod ruang-waktu keluar yang sesuai dengan yang awalnya masuk. Kemudian, ketika Berger menyuntik ubat yang menyekat pembentukan memori pada tikus yang dilatih untuk mendorong tuas, dia menggunakan alatnya untuk merangsang elektrik secara elektrik otak dengan corak impuls yang sesuai dengan kod ruang-ruang keluar yang diramalkan oleh model matematiknya. Percubaan itu berakhir dengan kejayaan sepenuhnya. Tikus menekan tuas kanan.
Otak mereka mengacu pada kod yang benar seolah-olah kod itu dibuat oleh mereka sendiri. Ini adalah bagaimana kami belajar mengembalikan kenangan ke otak,”komen Berger.
Berger juga menguji fungsi implan pada monyet rhesus, mengembalikan kemampuan mereka untuk mengingat kembali kenangan dari bahagian korteks prefrontal. Kawasan ini terlibat dalam pekerjaan fungsi eksekutif, misalnya, penggunaan kenangan untuk menyelesaikan tugas baru, yang sebelumnya tidak ditemui. Dalam konteks ini, implan juga terbukti efektif dalam meningkatkan fungsi ingatan monyet.
Tetapi bolehkah implan serupa digunakan pada manusia dan adakah ia akan berfungsi?
"Semua implan ini yang berinteraksi secara langsung dengan otak harus menghadapi satu masalah mendasar," kata Dustin Tyler, profesor kejuruteraan di Universiti Case Western Reserve.
"Otak mempunyai berbilion neuron dan triliunan sambungan interneuronal (sinapsis) yang membolehkan mereka bekerjasama. Oleh itu, berusaha mencari teknologi yang dapat berinteraksi secara langsung dengan begitu banyak neuron dan menggabungkannya untuk bekerja pada tahap yang cukup tinggi adalah sangat sukar."
Sekiranya implan koklea yang mensimulasikan sekumpulan frekuensi suara dengan merangsang saraf pendengaran melalui beberapa lusin elektrod akhirnya tidak dapat meniru suara dengan sempurna, maka apa yang dapat kita katakan mengenai sistem yang lebih kompleks seperti memori. Anda perlu memahami bahawa pada tahap kaedah dan teknologi semasa, menggunakan semua elektrod ini, saintis masih jauh dari kemungkinan sebenar memodelkan kenangan. Namun, ini tidak menghentikan permulaan baru, Kernel, daripada menghubungi Berger, mempekerjakannya, menjadikannya ketua jabatan penyelidikannya dan membiayai penyelidikannya.
Matlamat awal Kernel adalah membawa implan Berger ke pasaran sebagai alat perubatan yang dapat membantu orang yang menghadapi pelbagai masalah ingatan. Berger kini menjalankan ujian klinikal implan pada sukarelawan dan melaporkan bahawa pesakit menunjukkan prestasi yang baik pada ujian ingatan. Sebaiknya, menurut Ketua Pegawai Eksekutif Kernel, Brian Johnson, Kernel ingin mengembangkan alat yang, melalui pembedahan yang mudah dan selamat, dapat ditanamkan ke dalam otak manusia dan meningkatkan kecerdasan manusia dalam bidang seperti perhatian, kreativiti dan fokus.
Sudah tentu, hasil seperti itu akan menjadi bidang aktiviti baru bagi pelbagai pihak berkuasa pengawalseliaan dan menjadi subjek banyak pertikaian dan persoalan: adakah alat ini perubatan atau pengguna biasa? Dan adakah kita perlu mengatur pengedarannya? Dari sudut pandang organisasi penjagaan kesihatan, alat seperti itu, jika, antara lain, mereka dikurniakan kemampuan untuk mendiagnosis atau merawat penyakit atau mempengaruhi struktur dan fungsi fungsi tubuh, mungkin benar-benar dianggap perubatan. Walau bagaimanapun, implan subkutan yang dapat meningkatkan konsentrasi atau kreativiti seseorang cenderung untuk menghindari pengawasan ketat dan akan dilihat sebagai suplemen makanan konvensional yang sama yang merangsang otak kita.
Johnson sendiri tidak memberi komen mengenai arah mana syarikatnya Kernel akan bekerja dan jenis peranti apa yang akan dihasilkannya pada akhirnya. Kemungkinan besar, semuanya bergantung pada implan individu tertentu, fungsi, ruang lingkup dan kemungkinan kesan sampingannya. Sudah tentu, setiap alat perubatan, seperti setiap ubat, mempunyai kesan sampingannya sendiri. Buat masa ini, kita hanya boleh menunggu dan berharap kesan sampingan ini akan memberi kesan positif, dan tidak menjadi inspirasi lain untuk episod mengerikan baru siri "Black Mirror".
NIKOLAY KHIZHNYAK
