Hvis du nogle gange i en drøm ser begivenheder fra fortiden, er det måske sandt af en grund. Det viste sig, at hjernen under søvn arbejder på at konsolidere og organisere minder. Faktisk har videnskabsmænd længe vidst, at hjernen har brug for søvn for at genoptage dagens begivenheder og overføre dem til langtidsopbevaring af minder. Derfor tilrådes studerende ofte at studere, før de går i seng før eksamen - for at huske materialet godt. Imidlertid er den mekanisme, hvormed hjernen lagrer hukommelser, dårligt forstået. For nylig viste små mikroelektroder anbragt i hjernen fra to epileptiske patienter for første gang nøjagtigt, hvordan neuroner i hjernen aktiveres under søvn for at "afspille" vores kortvarige minder og flytte dem til permanent opbevaring.
Sporing af individuelle neuroner
Undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet Cell Reports, blev udført ved hjælp af Braingate, et samarbejdsudstyr mellem Brown University, Stanford University og Case Western Reserve University. I de sidste 10 år har forskere udviklet hjernecomputer-grænseflader, der giver folk med amyotrofisk lateral sklerose (ALS) og andre neurologiske sygdomme, traumatisk hjerneskade eller tab af lemmer mulighed for at bruge hjernesignaler til at flytte computermarkører, robotarme og andre hjælpemidler.
I en ny undersøgelse implanterede kirurger implanterede små elektroder i de øverste hjerner hos to lammede patienter og bad dem om at overveje at bevæge deres arm i en bestemt retning. Ved at vise neurons opførsel under tænkning kan dekoderen oversætte tanker til tale eller handling ved hjælp af robotproteser og andre hjælpemidler.
En neuron er en elektrisk exciterbar celle, der behandler, lagrer og transmitterer information ved hjælp af elektriske og kemiske signaler.
Som forfatterne af værket skriver, har forskellige neuroner forskellige foretrukne retninger. Nogle øger deres hastighed, når en person vil flytte hånden op; andre, når en person vil flytte til højre eller venstre. Takket være det udførte arbejde, efter mønsteret af neuronaktivering, kan forskere nu bestemme i hvilken retning en person vil bevæge sin hånd.
Under eksperimentet blev to patienter med implanterede enheder bedt om at tage en lur. Under søvn blev deres neurale aktivitet registreret som basislinje. Hver spillede derefter et simuleret Simon elektronisk spil fra 1980'erne, hvor spillerne blev bedt om at gentage den samme rækkefølge af lysbevægelser som spillet netop vist. Begge forsøgspersoner bevægede naturligvis ikke deres lemmer, som Simon gjorde. De brugte deres sind til at gentage handlingerne i spillet - på dette tidspunkt blev den neurale aktivitet registreret. Resultaterne viste, at i løbet af søvn på dagen var neuronal aktivitet identisk med den, der blev registreret under det faktiske spil for de to forsøgspersoner. Det betyder, at deres hjerner fortsatte med at spille, efter at de sovne og gengav de samme mønstre i deres hjerner.
Salgsfremmende video:
Forskere læser sindet
Som Newsweek skriver, kan en fuldstændig forståelse af, hvordan hukommelser opbevares i hjernen, hjælpe med at afdække, hvordan basale hjernefunktioner fungerer. Desuden er brugen af sådan teknologi til undersøgelse af neurale aktiviteter under søvn hidtil uset. Undersøgelsesforfatterne håber, at de i fremtiden vil være i stand til at udvikle mere effektive behandlinger af sygdomme, der forårsager nedsat hukommelse, såsom Alzheimers sygdom.
En delvis lammet mand styrer en robotlem ved hjælp af Braingate-enheden
Lad mig minde dig om, at søvn er en vital proces, hvor forskere har forsøgt at forstå i mere end et århundrede. For bare tre år siden blev den brede offentlighed opmærksom på døgnrytmer - rytmer med en periode på ca. 24 timer, som alle levende væsener på Jorden har, og som - inklusive - er ansvarlige for søvn- og vågentiden. Og min kollega Artem Sutyagin skrev et detaljeret og fascinerende materiale om grundene til, at folk generelt har drømme. Jeg kan varmt anbefale at læse.
Ved afslutningen af denne artikel kan jeg ikke nævne, at undersøgelsen ikke er uden begrænsninger: kun to patienter var forsøgspersoner. Det er dog lige så vigtigt at bemærke, at Braingate-enheden generelt bruges ekstremt sjældent - for eksempel er der kun implanteret 12 sådanne enheder i hele tiden. Men det er som det må, dette på ingen måde forringer det faktum, at vi kommer nærmere og tættere på ægte tankelæsning. Og endnu mere. Hvornår tror du, at vi lærer at læse sind, og hvor vil det føre?
Lyubov Sokovikova