Kako neurolozi hakuju moždane talase
"Stvari za koje smo ranije mislili da su obmana ili naučna fantastika velikom brzinom postaju stvarnost“, kaže Tod Kolman, profesor bioinženjeringa sa Kalifornijskog univerziteta u San Dijegu.
Kolman i drugi naučnici američke Asocijacije za napretke u nauci, sastali su se u Bostonu kako bi diskutovali o skorašnjim otkrićima u oblasti neuroprostetike, prenosi "National Geographic Srbija".
Jedna od novosti je i da su naučnici uspeli da nauče mozak laboratorijskih miševa da oseti infracrvenu svetlost. Miševi su uspešno naučeni da osete infracrvenu svetlost i krenu ka izvoru kako bi dobili nagradu.
"Ovo je bio prvi pokušaj... ne da se povrati izgubljena funkcija, već da se poveća mogućnost senzornog iskustva mozga“, kaže neurobiolog Migel Nikolelis, vođa istraživačkog tima sa Djuk univerziteta u Americi.
U ovom istraživanju, miševi su učeni da prepoznaju izvor vidljive svetlosti i taknu ga vrhom njuške kako bi dobili nagradu. Onda su elektrode ugrađene u deo mozga vezan za receptore sa vrhova brkova njuške. Na glavi se nalazio senzor za prepoznavanje infracrvenih zraka koji je preko elektroda stimulisao ciljne neurone kada bi miš gledao u izvor nevidljijve svetlosti. Zatim je vidljiva svetlost u eksperimentu potpuno zamenjena nevidljivom svetlošću.
Nakon četiri nedelje ovakvih vežbi miševi su naučili da koriste svoj sistem za prepoznavanje nevidljive svetlosti podjednako dobro kao za vidljivu svetlost. Pretpostavka je da su miševi mogli da "osete“ odakle infracrvena svetlost dolazi preko receptora na vrhovima brkova njuške.
Zahvaljujući novim otkrićima, moguće je da će jednoga dana ovakve nalepnice na glavi biti u stanju da čitaju moždane talase i tako omoguće bežično upravljanje određenim virtuelnim likom, koji će se ponašati kao da čita misli.
U medicini, uz pomoć ovakvih nalepnica mogao bi se posmatrati mozak novorođenčeta, u potrazi za znakovima abnormalnog funkcionisanja, ili pak rano detektovati kognitivno zaostajanje kod starijih osoba.
Za ljude sa invaliditetom bi ovo moglo da bude ostvarenje sna, a drugi će možda ipak reći da čitanje misli zvuči kao noćna mora.
Neosporno je da se neuroprostetika kao nova nauka veoma brzo razvija i da možemo očekivati još brojna druga interesantna iznenađenja.
Nikolelis je izjavio kako ovo pokazuje da je mozak mnogo elastičniji nego što se misli kada je sposoban za prilagođavanje na nove stimuluse.
Ova elastičnost je bila tema još jednog istraživanja u kojima su on i kolege uspeli da nauče rezus majmune da moždanim talasima upravljaju robotskom rukom i pomeraju virtuelne objekte na kompjuterskom ekranu.
Nakon nekoliko godina istraživanja, Nikolelisov tim je stvorio "moždanu kapu“ koja je u stanju da istovremeno prihvati oko 2.000 neuronskih signala i bežično ih pošalje na kompjutersku obradu.
Ovakav izum predstavlja veliki korak napred ka ostvarivanju sistema spoljašnjeg skeleta kojim bi mozak mogao da upravlja na daljinu.
"Kada se pređe granica od simultanog primanja 1.000 neuronskih signala, životinjama se omogućuje kontrola čitavog tela“, kaže Nikolelis.
Ova istraživanja deo su internacionalnog projekta "Ponovan hod“ koji za cilj ima razvijanje nove generacije proteza za sve delove tela kao pomoć ljudima sa invaliditetom. Nikolelis želi da napravi jedan takav sistem za moždano upravljanje robotskim skeletom pre početka Svetskog prvenstva u fudbalu, sledeće godine.
"Želja nam je da na Svetskom prvenstvu u fudbalu jedan mladi paraplegičar na ovaj način ušeta na teren“, izjavio je.
Kolman, sa druge strane radi na stvaranju naprava za kontrolisanje rada mozga koje će biti što manje invazivne. Sa timom istraživača uspeo je da napravi bežične senzore za mozak veličine poštanske marke, koji se nose poput privremene tetovaže i mere vitalne funkcije mozga.
Istraživanja su pokazala da ove "nalepnice“ podjednako dobro hvataju moždane signale kao i klasična invazivna elektroda.