Seotud sisu
- Need teadlased soovivad vabastada kokpillide armee, et hävitada kokaiinipuud
Stimuleerides närvide aktiivsust elektroodidega, suurendasid teadlased kokaiini mõjul reesusahvide vaimseid oskusi. Pilt Wikimedia Commonsi / JM Gargi kaudu
Viimase aasta jooksul oleme näinud üha keerukamate proteeside jäsemete, kõrvade ja silmade leiutamist - ideid ja leiutisi, mis kunagi tundusid nii väljamõeldud, et kuulusid ulme valdkonda. Nüüd astub Põhja-Carolina Wake Metsa ülikooli teadlaste meeskond sammu edasi, töötades proteesi väljatöötamisel kõige keerukamale organile: vaimule.
Nagu selgus täna ajakirjas Journal of Neural Engineering avaldatud paberist, lõid teadlased viisi reesusahvide närvitegevusega manipuleerimiseks, et aidata neid otsuste tegemisel, kui nende kognitiivsed võimed on kokaiini manustamise tõttu halvenenud. Teadlaste sõnul võiksid nende uuringud kunagi viia uue viisi abistamiseks inimestele, kellel on vähenenud kognitiivsed võimalused haiguste või vigastuste tekkeks.
Ahvide otsustusvõime alusraja loomiseks koolitasid teadlased neid arvutis lihtsa sobitusülesande täitmiseks. Kuna kõik viiest uuringus kasutatud ahjust vaatasid arvutiekraani, näidati neile ühte lõikepilti, siis läks ekraan minut või kaks tühjaks. Hiljem tuli tagasi originaalpilt koos ühe kuni seitsme teise pildiga.
Samal ajal jälgiti ahvide käte asetust arvuti ees oleval töölaual kaamera abil, mis tuvastas UV-valgust, mis põrkas välja ahvide käte tagaküljele kinnitatud spetsiaalsest helkurist. Nende käte asend, nagu kaamera tuvastab, digiteeriti ja sisestati arvutisse, nii et kui nad kätt liigutasid, liikus kursor arvutiekraanil, justkui hoides hiirt.
Kui pildid pärast tühja intervalli tagasi arvutiekraanile jõudsid, autasustasid ahvid kursorit algse pildi kohal, mida neile näidati, siis premeeriti neid suu suu lähedal oleva sipsi kaudu tilga mahlaga. Mitme kuu jooksul sai iga ahv ülesande rippuma ja treenis, kuni nad suutsid valida õige pildi 40–75 protsenti ajast, sõltuvalt näidatud fotode arvust.
Ühtlustamise ajal jälgisid teadlased aga ahvide närvimustreid tähelepanelikult salvestussilindritega, mis olid implanteeritud loomade prefrontaalsesse korteksisse - aju piirkonda, mis teadaolevalt on aktiivne otsuste tegemise ajal. Teadlased avastasid, et samad närvide aktiivsuse mustrid ilmnesid selles piirkonnas usaldusväärselt alati, kui ahvid ülesande edukalt täitsid, ja harvemini, kui ahvid valisid vale pildi.
Järgmisena muutusid asjad huvitavaks: Kuna ahvid pilte vaatasid ja jõid mahla, süstisid teadlased varjamatult igaüks neist kokaiini. Kuna teadaolevalt häirib see ravim pidevat keskendumis- ja otsustusoskust, mis on vajalik arvutiülesande korrektseks täitmiseks, kahanesid ahvide edukuse määr ennustatavalt ning nad valisid õiget pilti 13 protsenti harvemini kui enne kokaiini manustamist. .
Kui teadlased kasutasid elektroode, mille nad olid varem implanteerinud ahvide ajudesse - täpselt täpses asukohas prefrontaalses ajukoores, mis oli pildile õigesti sobitades kindlalt tulistanud -, et need neuronid hiljem vallandada, korrates tulistamisharjumusi, saadi tulemused olid dramaatilised.
"Proteesiseade on nagu" lüliti ümberlülitamine ", et otsus reaalajas sisse lülitada, " ütles Sam Deadwyler, Wake Forest'i füsioloogia ja farmakoloogia professor ning üks uuringu autoritest. Kokaiini mõjul taastati ja paranes protees võrreldes algtasemega ning ahvid valisid õige pildi kümme protsenti sagedamini kui varem.
"Selle uuringu järelduste põhjal loodame tulevikus välja töötada siirdatava neuroproteesi, mis aitaks inimestel ajuvigastuste tagajärjel kognitiivsetest puudustest taastuda, " ütles uuringu juhtautor Wake Metsa professor Robert E. Hampson.
On siiski mõeldav, et närviproteeside kiusatus võib olla piisavalt tugev, et kunagi pöörduda mõne muu rahva poole - insuldi või kahjustuse asemel kannatasid inimesed lihtsalt konkurentsieelise otsimise asemel. See võib kõlada kaugelt, kuid ravimite "närvivalendavate" ja üha kasvava plastilise kirurgia ajastul pole kuskil öelda, kuhu võiks minna närviproteesimise mõiste.
