هک کردن مغز برای دستیابی به یک مورد عجیب

به نقل از ساینس الرت، یک پروتز جدید ساخته شده که قادر است برای یادآوری خاطرات، مغز انسان را هک کند. این فناوری جدید نمی‌تواند به شما یادآوری کند که مثلا شیر گاز را بسته‌اید یا نه، اما می‌تواند کمک کند که تصاویر خاصی را که فراموش کرده‌اید، به یاد بیاورید. این تحقیق جدید توسط محققان دانشگاه ویک فارست و کالیفرنیای جنوبی انجام شده است.

اخیرا روش‌های نویدبخشی چون تحریک الکتریکی و مغناطیسی مغز برای تقویت عملکرد شناختی ارائه شده است، اما تا پیش از این، ایده یک پروتز در مغز برای یادآوری جزئیات گذشته، منحصر به داستان‌های علمی‌تخیلی بود.

برنت رودر عصب‌شناس از دانشکده پزشکی دانشگاه ویک فارست توضیح می‌دهد: در این مطالعه ما نه تنها یک تکنیک ابتکاری تحریک عصبی برای تقویت حافظه به کار می‌بندیم، بلکه نشان می‌دهیم که تحریک حافظه فقط به یک رویکرد کلی محدود نمی‌شود و می‌تواند برای یادآوری اطلاعات خاصی که برای یک فرد حیاتی است هم انجام شود.

این آزمایش‌ها روی ۱۴ بزرگسال مبتلا به صرع انجام شد که الکترودهای مغزی به منظور یافتن کانون‌های تشنج برای آن‌ها نصب شده بود. رودر و همکارانش سال‌هاست که با گروه‌های مشابه کار می‌کنند، چرا که این ایمپلنت‌ها، بستری را برای مطالعه تحریک الکتریکی مغز فراهم می‌کنند. در سال ۲۰۱۸، این تیم ایمپلنت‌های عصبی را با اجازه بیماران برای «نوشتن کد» اطلاعات در هیپوکامپ، مکانی که گفته می‌شود خاطرات در مغز «ذخیره» می‌شوند، آزمایش کردند.

محققان توضیح می‌دهند که این کدهای الکتریکی برای تقلید از الگوی فعالیت عصبی مرتبط با به خاطر سپردن اطلاعات طراحی شده‌اند. آن‌ها از یک مدل کامپیوتری استفاده کرده‌اند که فعالیت مغز فرد را زیر نظر بگیرد تا بفهمد چه الگوهایی با حافظه تصاویر خاص هماهنگ هستند.

هنگامی که شرکت‌کنندگان در آزمون حافظه بصری شرکت کردند، این مدل الگوهای تحریکی را برای هر فرد ایجاد کرد و این الگوها با به خاطر سپردن تصاویر حیوانات، ساختمان‌ها، گیاهان، ابزارها و وسایل نقلیه گره خوردند. هنگامی که همان «کدهای» عصبی به طور مصنوعی به هیپوکامپ بازگردانده شد، شرکت‌کنندگان در مطالعه، حدود ۲۲ درصد موارد در تطبیق تصاویر مشاهده‌شده قبلی، عملکرد بهتری داشتند.

این عدد البته دقت نسبتا پایینی محسوب می‌شود، با این حال، زمانی که محققان هر دو نیمکره مغز را تحریک کردند و فقط روی شرکت‌کنندگانی که حافظه ضعیف داشتند تمرکز کردند، نتایج به نزدیک به ۳۸ درصد افزایش یافت.

رودر می‌گوید: «هدف ما ایجاد مداخله‌ای است که بتواند عملکرد حافظه از دست رفته به دلیل بیماری آلزایمر، سکته مغزی یا آسیب سر را بازیابی کند.» تیم محققان می گویند که یافته‌های آن‌ها به وضوح نشان می‌دهد که این شکل از تحریک عمیق مغز پتانسیل استفاده برای تغییر قابل توجه حافظه را دارد. با این حال چالش‌های متعددی در پیش رو دارد.

محققان قصد دارند به بررسی مدل حافظه خود ادامه دهند تا دریابند که چگونه اطلاعات اساسی بیشتر در هیپوکامپ کدگذاری و بازیابی می‌شود. آن‌ها همچنین می‌خواهند آزمایش کنند که آیا الگوهای حافظه یک فرد می‌تواند برای تحریک حافظه در فرد دیگر استفاده شود یا خیر.

این مطالعه در «Frontiers in Computational Neuroscience» منتشر شد.