Jos joskus unessa näet tapahtumia menneisyydestä, niin ehkä tämä on totta syystä. Kävi ilmi, että unen aikana aivot pyrkivät vakiinnuttamaan ja järjestämään muistoja. Itse asiassa tutkijat ovat jo kauan tiedneet, että aivot tarvitsevat unta voidakseen käydä uudelleen päivän tapahtumia ja siirtää ne muistojen pitkäaikaiseen varastointiin. Siksi opiskelijoita kehotetaan usein opiskelemaan ennen nukkumaanmenoa ennen tenttiä - jotta aineisto muistetaan hyvin. Mekanismi, jolla aivot tallentavat muistot, on kuitenkin huonosti ymmärretty. Äskettäin kahden epilepsiapotilaan aivoihin sijoitetut pienet mikroelektrodit osoittivat ensimmäistä kertaa tarkalleen, kuinka aivojen neuronit aktivoituvat unen aikana "toistamaan" lyhytaikaiset muistot ja siirtämään ne pysyvään varastoon.
Seuraa yksittäisiä hermosoluja
Cell Reports -lehdessä julkaistu tutkimus toteutettiin Braingate: lla, joka on Brownin yliopiston, Stanfordin yliopiston ja Case Western Reserve Universityn yhteistyöväline. Viimeisen 10 vuoden ajan tutkijat ovat kehittäneet aivojen ja tietokoneiden rajapintoja, joiden avulla amyotrofisessa lateraaliskleroosissa (ALS) ja muissa neurologisissa sairauksissa, traumaattisessa aivovauriossa tai raajoissa menettäneillä ihmisillä on mahdollisuus käyttää aivosignaaleja tietokonekohdistimien, robottivarusteiden ja muiden apuvälineiden siirtämiseen.
Uudessa tutkimuksessa kirurgit implantoivat pienet elektrodit kahden halvaantuneen potilaan yläaivoihin ja kehottivat heitä ajattelemaan kätensä siirtämistä tiettyyn suuntaan. Näyttämällä neuronien käyttäytymistä ajattelun aikana, dekooderi voi kääntää ajatuksen puheeksi tai toimintaan robottiproteesien ja muiden apuvälineiden avulla.
Neuroni on sähköisesti erotettava solu, joka prosessoi, tallentaa ja siirtää tietoa sähköisiä ja kemiallisia signaaleja käyttämällä.
Kuten työn kirjoittajat kirjoittavat, eri neuroneilla on erilaiset suositut suunnat. Jotkut lisäävät nopeuttaan aina kun henkilö haluaa nostaa kättään ylös; toiset, kun henkilö haluaa siirtyä oikealle tai vasemmalle. Nyt, tekemän työn ansiosta, neuronien aktivointimalli voi tutkijoiden määrittää mihin suuntaan ihminen liikuttaa kättään.
Kokeen aikana kahta potilasta, jolla oli istutettu laite, pyydettiin nukkumaan. Unen aikana heidän hermoaktiivisuus rekisteröitiin lähtötilanteeksi. Sitten kukin pelasi simuloitua 1980-luvun Simon-elektronista peliä, jossa pelaajia pyydettiin toistamaan sama kevyiden liikkeiden järjestys kuin juuri näytetty peli. Tietenkin, molemmat koehenkilöt eivät liikuttaneet raajojaan kuin Simon. He toistivat mielensä pelin toimintojen toistamiseen - tällä hetkellä hermoaktiivisuus tallennettiin. Tulokset osoittivat, että päiväsaikaisen unen aikana hermostoaktiivisuus oli identtinen aktiivisuuden kanssa, joka rekisteröitiin kahden tutkitun varsinaisen pelin aikana. Tämä tarkoittaa, että heidän aivonsa jatkoivat peliä nukkumisen jälkeen, toistaen samat mallit aivoissaan.
Mainosvideo:
Tutkijat lukevat mieliä
Kuten Newsweek kirjoittaa, täydellinen käsitys siitä, kuinka muistot varastoidaan aivoihin, voi auttaa paljastamaan aivojen perustoimintojen toiminnan. Lisäksi tällaisen tekniikan käyttö hermon toiminnan tutkimiseen unen aikana on ennennäkemätöntä. Tutkimuksen kirjoittajat toivovat pystyvänsä tulevaisuudessa kehittämään tehokkaampia hoitomuotoja muistovaikeuksia aiheuttaville sairauksille, kuten Alzheimerin tauti.
Osittain halvaantunut ihminen hallitsee robottiraajaa Braingate-laitteen avulla
Muistutan teille, että uni on elintärkeä prosessi, jonka tutkijat ovat yrittäneet ymmärtää yli vuosisadan. Joten vain kolme vuotta sitten, kansalaiset saivat tiedon vuorokausirytmeistä - noin 24 tunnin jaksoista, jotka kaikilla maapallon elävillä olentoilla on ja jotka - mukaan lukien - ovat vastuussa unen ja herätyksen ajankohdasta. Ja kollegani Artem Sutyagin kirjoitti yksityiskohtaisen ja kiehtovan materiaalin syistä, miksi ihmisillä on yleensä unelmia. Suosittelen lukemista.
Tämän artikkelin päätteeksi voin vain mainita, että tutkimus ei ole rajoitukseton: tutkimuksen kohteena olivat vain kaksi potilasta. Yhtä tärkeää on kuitenkin huomata, että Braingate-laitetta käytetään yleensä erittäin harvoin - esimerkiksi vain 12 tällaista laitetta on istutettu koko ajan. Mutta olipa niin, se ei millään tavoin vähennä sitä tosiasiaa, että olemme tulossa lähemmäksi todellisen mielen lukemista. Ja vielä enemmän. Milloin luulet oppivan lukemaan mieliä ja mihin se johtaa?
Lyubov Sokovikova