Oamenii de știință știu de mult timp că creierele noastre au nevoie de somn pentru a trece în revistă evenimentele zilei și a le transfera în amintiri pe termen lung. Studenții sunt sfătuiți adesea să studieze chiar înainte de culcare pentru a maximiza ce își amintesc din materie pentru a doua zi. Însă modul exact în care creierul nostru stochează amintirile nu este clar înțeles.
Acum, pentru prima dată, microelectrozi implantați în creirele a două persoane arată exact cum se activează neuronii în timpul somnului, pentru a ”relua” amintirile noastre recente și a le transfera în amintiri pe termen lung. Studiul a fost publicat în Cell Reports.
”Acest studiu este fascinant”, a declarat dr. Richard Isaacson, care conduce Clinica de Prevenție a Alzheimer din Weill Cornell Medicine și New York-Presbyterian Hospital.
”În pofida deceniilor de cercetare, nu este clar încă modul în care amintirile ‘pe termen scurt’ devin amintiri ‘pe termen lung’ care sunt accesibile și mai târziu”, a afirmat Isaacson, care nu a fost implicat în studiu.
”Folosirea unei interfețe creier-computer este un mod interesant de a studia memoria, pentru că poate înregistra tiparele de activitate ale creierului și apoi poate căuta exact acele tipare mai târziu”, a adăugat el.
Urmărirea fiecărui neuron în parte
Studiul a fost condus de BrainGate, un consorțiu de cercetare academică format din Brown University, the Providence VA Medical Center, Massachusetts General Hospital, Stanford University și Case Western Reserve University.
”Neuronii sunt minusculi. Au aproximativ 10 microni”, a explicat neurologul Beata Jarosiewicz, unul dintre autorii studiului. ”Macroelectrozii aprobați pentru uz uman, precum electronii de stimulare profundă a creierului, sunt prea mari pentru a înregistra activitatea fiecărui neuron în parte”, a adăugat ea. Însă la Braingate, chirurgii au implantat o serie de electroni minusculi în creierele a două persoane cu paralizie senzitivă și motorie.
Un joc pe calculator
În studiu, cei doi pacienți cu dispozitive implantate au fost rugați să joace un joc inspirat din ”Simon says”, în care li se cerea să facă, într-o anumită ordine, o serie de mișcări ușoare indicate de computer. Însă, în loc să facă propriu-zis mișcările, cei doi s-au gândit la ele, în timp ce microelectrozii le înregistrau activitatea neuronală.
După aceea, cei doi au fost rugați să doarmă.
Rezultatele au arătat că, în timpul somnului activitatea neuronală a fost corelată puternic cu activitatea înregistrată în timp ce cei doi pacienți chiar jucau ”Simon says”. Aceasta înseamnă că creierele lor jucau în continuare jocul în timpul somnului, reluând aceleași secvențe la nivel neuronal.
”Înțelegerea completă a modului în care o amintire se stochează în creier ar putea ajuta la deblocarea secretelor unei funcții cognitive optime”, a spus Isaacson.
”Acest studiu susține ideea că, pentru a optimiza memoria și învățarea, oamenii trebuie să acorde prioritate activităților de ordihnă – cel mai important somnului adecvat”, a adăugat el.
În ultimul deceniu, Braingate a dezvoltat interfețe computer-creier care le permite persoanelor cu scleroză laterală amiotrofică și alte afecțiuni neurologice, traume la nivelul creierului sau care și-au pierdut unul dintre membre să folosească semnalele transmise de creier pentru a mișca mâini sau picioare robotice sau alte proteze și dispozitive pentru a comunica.
”Neuroni diferiți se referă la direcții diferite (de mișcare- n.r.)”, a explicat Jarosiewicz, care era asistent la Brown University în perioada studiului.
”Unii se activează când o persoană vrea să își miște mâna în sus, alții când persoana vrea să își muște mâna de la stânga la dreapta. Și ne dăm seama, prin tiparul de activare din neuroni în ce direcție vrea persoana să își mute mâna”, a adăugat ea.
