Ми черпаємо всю можливу інформацію з особистої взаємодії з навколишнім світом. Вона, зі свого боку, створює величезну кількість спогадів, які формують пам’ять та керують поведінкою людини. Пам’ять не може існувати без взаємодії живого організму з реальністю… Чи все-таки може? Принаймні, так звикли вважати до нещодавнього дослідження, яке дозволило зробити зовсім неочікувані висновки: «спогади» можна створити просто в лабораторії. Тобто штучна пам’ять – це реальність!

штучна пам'ять

Експеримент проводили на звичайних мишах. Дослідники винайшли специфічну пам’ять, склавши своєрідні нейронні схеми, що лежать в основі мозку гризуна. Потім вони «тренували» тварин, стимулюючи клітини, які відповідають за природне запам’ятовування інформації. Це створило штучну пам’ять. Від природної вона зовсім не відрізнялася.

Спогади — результат будь-якого досвіду. Вони важливі для відчуття людиною власної ідентичності. 

Ці досліди є справді визначними, адже доводять, що, маніпулюючи певними ланцюгами в мозку, пам’ять можна створити за повної відсутності реального досвіду. Ланцюги мозку, які зазвичай реагують на конкретну подію, вчені штучно стимулювали та зв’язали між собою.

Дослідження дає можливість зрозуміти, як спогади формуються в мозку; воно є частиною нової науки про маніпулювання пам’яттю. 

Її, до речі, дослідники зможуть передавати та стирати! Прогнозують, що ця праця матиме величезний вплив на широке коло людей — від тих, хто бореться з порушеннями пам’яті, до тих, кому доводиться переживати травматичні спогади.

Дослід, пам’ять і миші

У нещодавньому експерименті мишей навчили асоціювати специфічний запах цвітіння вишні з ударом ступні. Тварини його боялися, а тому й уникали, тікаючи в інший бік прямокутного простору. Запахи походили з хімічних речовин: цвітіння вишні — від ацетофенону. Дослідники виявили, що саме ацетофенон активує специфічний тип рецепторів.

Потім вони звернулися до складної методики, оптогенетики, щоб активувати ці нюхові нервові клітини. З її допомогою світлочутливі білки використали для стимуляції специфічних нейронів у відповідь на світло, що надходить до мозку через хірургічно імплантовані оптичні волокна.

штучна пам'ять

У своїх перших експериментах вчені використовували трансгенних (тих, що мають чужорідні гени) тварин.

Науковці поєднали електричний удар стопи з оптогенетичною стимуляцією світла, на яку реагували нюхові нерви, чутливі до ацетофенону. У такий спосіб тварини навчилися асоціювати шок з активністю нервових клітин нюху. Після цього гризуни уникали запаху цвітіння.

Все вказує на те, що тваринам не потрібно відчувати запах, аби пам’ятати про зв’язок між ним та звуком удару ступні. Але це ще не можна назвати штучною пам’яттю: шок у мишей був справжнім. До того ж, запах цвіту вони відчували в реальному житті.

Щоб створити справді штучний механізм запам’ятовування, вчені вирішили провести декілька складних маніпуляцій з окремими групами нейронів, стимулювати їх подібно до нюхових клітин. В результаті тварини, керуючись штучно створеною пам’яттю, відповідаючи на запах, що був для них невідомим, уникали шоку, якого вони ніколи не отримували.

Нейрони та штучні «спогади»

Формування пам’яті тривалий час було загадкою. Вчені також нічого не знали про те, які зміни в мозку супроводжують цей процес. У цьому дослідженні  електрична стимуляція конкретних ділянок мозку, що призвела до появи штучних «спогадів», активувала й інші ділянки органу. Вони й собі, разом з окремою ділянкою — базолатеральною мигдалиною — беруть участь у формуванні пам’яті.
Оскільки нервові клітини пов’язані між собою спеціальними стиками (синапсами), передбачається, що зміни в синаптичній активності відповідають за створення пам’яті.

У простих тварин, наприклад, морського аплізія, спогади можуть передаватися від однієї особини до іншої завдяки РНК того, хто ці спогади пережив. У попередніх дослідах спогади частково передавалися гризунам за допомогою записів електричної активності з пам’яті дресованої тварини. Це викликало схожу нервову діяльність у миші-реципієнта. Процес частково схожий на велике дослідження, описане вище, тим, що в обох випадках вчені стимулювали електричну активність конкретних нейронних ланцюгів, аби сформувати пам’ять.

У випадку передачі спогадів нейронна схема належала дресованим тваринам, тоді як у дослідженні оптогенетики  модель мозку, пов’язана із пам’яттю, була побудована з нуля.

Це перший випадок створення абсолютно штучної пам’яті. Він дозволяє зрозуміти те, як можна керувати спогадами. 

Дослідження щодо маніпулювання пам’яттю розвиваються дуже стрімко. За цими зусиллями стоять логічні мотиви.

Деякі люди прагнуть відновити частково або повністю втрачені спогади. Інші ж — ті, що страждають на посттравматичні стресові розлади або мають хронічні болі, — мріють про форматування своєї пам’яті. Попри це, спогади є джерелом нашої особистої історії.

Щоправда, найближчим часом людина не зможе скористатися описаними вище методами. 

По-перше, ми не є трансгенними істотами, як миші – учасниці експерименту. По-друге, наш організм не зможе прийняти кілька волоконно-оптичних кабелів та вірусних ін’єкцій.

Проте розвиток технологій робить маніпулювання пам’яттю ще реальнішим.

Підтримайте Токар
50 грн.

10% середньостатистичної статті,
або ж пів дня роботи нашого сервера

Підтримати
Ось вона, нагода стати причетним до розвитку незалежних медіа!
Коменти