udało się stworzyć sztuczną pamięć

uczymy się z naszej osobistej interakcji ze światem, a nasze wspomnienia z tych doświadczeń pomagają kierować naszymi zachowaniami. Doświadczenie i pamięć są nieubłaganie powiązane, a przynajmniej wydawały się być przed niedawnym raportem na temat powstawania całkowicie sztucznych wspomnień. Wykorzystując zwierzęta laboratoryjne, badacze odtworzyli specyficzną pamięć naturalną, mapując obwody mózgu leżące u podstaw jej powstawania. Następnie „wyszkolili” inne zwierzę, stymulując komórki mózgowe we wzorze naturalnej pamięci. W ten sposób powstało sztuczne wspomnienie, które zostało zachowane i przywołane w sposób nie do odróżnienia od naturalnego.

wspomnienia są niezbędne dla poczucia tożsamości, które wyłania się z narracji osobistego doświadczenia. To badanie jest niezwykłe, ponieważ pokazuje, że manipulując określonymi obwodami w mózgu, wspomnienia mogą być oddzielone od tej narracji i utworzone w całkowitym braku prawdziwego doświadczenia. Praca pokazuje, że obwody mózgowe, które normalnie reagują na określone doświadczenia, mogą być sztucznie stymulowane i połączone ze sobą w sztucznej pamięci. Ta pamięć może być wywoływana przez odpowiednie sygnały sensoryczne w rzeczywistym środowisku. Badania zapewniają pewne podstawowe zrozumienie, w jaki sposób wspomnienia są tworzone w mózgu i jest częścią rozwijającej się nauki o manipulacji pamięcią, która obejmuje transfer, wzmocnienie protetyczne i wymazanie pamięci. Wysiłki te mogą mieć ogromny wpływ na szeroką gamę osób, od tych, którzy zmagają się z zaburzeniami pamięci do tych, którzy przeżywają traumatyczne wspomnienia, a także mają szerokie implikacje społeczne i etyczne.

w ostatnich badaniach naturalna pamięć została utworzona przez trenowanie myszy, aby powiązać specyficzny zapach (kwiaty wiśni) z wstrząsem stopy, którego nauczyły się unikać, przechodząc w dół prostokątnej komory testowej do innego końca, który był nasycony innym zapachem (kminek). Zapach kminku pochodzi od substancji chemicznej zwanej karwonem, podczas gdy zapach kwiatu wiśni pochodzi od innej substancji chemicznej, acetofenonu. Naukowcy odkryli, że acetofenon aktywuje specyficzny typ receptora na dyskretnym typie węchowej sensorycznej komórki nerwowej.

następnie zwrócili się do wyrafinowanej techniki, optogenetyki, aby aktywować te węchowe komórki nerwowe. Z optogenetyki, światłoczułe białka są wykorzystywane do stymulowania określonych neuronów w odpowiedzi na światło dostarczane do mózgu przez chirurgicznie wszczepione włókna wzrokowe. W swoich pierwszych eksperymentach naukowcy wykorzystali transgeniczne zwierzęta, które wytwarzały tylko białko w wrażliwych na acetofenon nerwach węchowych. Łącząc elektryczny wstrząs stopy z optogenetyczną stymulacją świetlną wrażliwych na acetofenon nerwów węchowych, naukowcy nauczyli zwierzęta kojarzyć wstrząs z aktywnością tych specyficznych wrażliwych na acetofenon nerwów czuciowych. Łącząc elektryczny wstrząs stopy z optogenetyczną stymulacją świetlną wrażliwych na acetofenon nerwów węchowych, naukowcy nauczyli zwierzęta kojarzyć te dwa. Kiedy później testowali myszy, unikali zapachu kwiatu wiśni.

te pierwsze kroki pokazały, że zwierzęta nie muszą rzeczywiście odczuwać zapachu, aby pamiętać związek między tym zapachem a szkodliwym wstrząsem stopy. Ale nie było to całkowicie sztuczne wspomnienie, ponieważ szok był nadal całkiem realny. Aby zbudować całkowicie Sztuczną pamięć, naukowcy musieli stymulować mózg w taki sposób, aby naśladować aktywność nerwów spowodowaną wstrząsem stopy.

wcześniejsze badania wykazały, że specyficzne szlaki nerwowe prowadzące do struktury znanej jako brzuszny obszar nakrywki (VTA) były ważne dla awersyjnego charakteru wstrząsu stopy. Aby stworzyć prawdziwie Sztuczną pamięć, naukowcy musieli stymulować VTA w taki sam sposób, jak stymulowali węchowe nerwy czuciowe, ale transgeniczne zwierzęta wytwarzały tylko wrażliwe na światło białka w tych nerwach. Aby wykorzystać stymulację optogenetyczną, stymulowali nerwy węchowe u tych samych genetycznie zmodyfikowanych myszy i zatrudnili wirusa, aby umieścić wrażliwe na światło białka w VTA. Stymulowali receptory węchowe światłem, aby symulować zapach kwiatów wiśni, a następnie stymulowali VTA, aby naśladować awersyjny wstrząs stopy. Zwierzęta przywołały sztuczne wspomnienia, reagując na zapach, którego nigdy nie napotkały, unikając szoku, którego nigdy nie doznały.

od dawna jest tajemnicą, jak powstają wspomnienia w mózgu—i jakie fizyczne zmiany w mózgu towarzyszą ich powstawaniu. W tym badaniu elektryczna stymulacja określonych regionów mózgu, które doprowadziły do nowej pamięci, aktywowała również inne regiony mózgu, o których wiadomo, że biorą udział w tworzeniu pamięci, w tym obszar zwany podstawowym ciałem migdałowatym. Ponieważ komórki nerwowe komunikują się ze sobą poprzez połączenia zwane synapsami, założono, że zmiany aktywności synaptycznej przyczyniają się do powstawania wspomnień. U prostych zwierząt, takich jak aplysia ślimaka morskiego, wspomnienia mogą być przenoszone z jednego osobnika na drugiego za pomocą RNA wyekstrahowanego od tego, który ich doświadczył. RNA zawiera kody białek wytworzonych w nerwach zwierzęcia związanych z pamięcią. Wspomnienia zostały częściowo przeniesione u gryzoni za pomocą nagrań aktywności elektrycznej ośrodka pamięci wytrenowanego zwierzęcia (hipokampa), aby stymulować podobne wzorce aktywności nerwów u zwierzęcia biorcy. Proces ten jest podobny do nowego raportu opisanego tutaj, ponieważ stymulowanie aktywności elektrycznej określonych obwodów nerwowych jest wykorzystywane do wywoływania pamięci. W przypadku transferu pamięci wzorzec ten pochodził od wyszkolonych zwierząt, natomiast w badaniach optogenetyki wzorzec aktywności elektrycznej związanej z pamięcią został zbudowany de novo w mózgu myszy. Jest to pierwszy raport o całkowicie sztucznej pamięci, który pomaga ustalić pewne podstawowe zrozumienie tego, w jaki sposób wspomnienia mogą być manipulowane.

badania nad pamięcią i próby jej manipulacji postępowały w szybkim tempie. „Proteza pamięci” zaprojektowana w celu zwiększenia jej powstawania i przypominania poprzez stymulację elektryczną Centrum Pamięci w ludzkim mózgu została opracowana przy wsparciu Agencji Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). W przeciwieństwie do tego, wymazywanie pamięci przy użyciu tego, co zostało nazwane lekiem Eternal Sunshine (peptyd hamujący Zeta lub ZIP)—po Wiecznym słońcu nieskazitelnego umysłu, hollywoodzkim filmie o tematyce mnemonicznej—jest opracowywane w celu leczenia wspomnień przewlekłego bólu.

istnieją uzasadnione motywy leżące u podstaw tych wysiłków. Pamięć została nazwana „skrybą duszy”i jest źródłem osobistej historii. Niektórzy ludzie mogą starać się odzyskać utracone lub częściowo utracone wspomnienia. Inni, tacy jak osoby dotknięte zespołem stresu pourazowego lub przewlekłym bólem, mogą szukać ulgi w traumatycznych wspomnieniach, próbując je wymazać.

zastosowane tutaj metody tworzenia sztucznych wspomnień nie będą w najbliższym czasie stosowane u ludzi: nikt z nas nie jest transgeniczny jak zwierzęta użyte w eksperymencie, ani nie jest prawdopodobne, aby zaakceptować wiele wszczepionych kabli światłowodowych i zastrzyków wirusowych. Niemniej jednak, w miarę rozwoju technologii i strategii, możliwość manipulowania ludzkimi wspomnieniami staje się tym bardziej realna. A zaangażowanie agencji wojskowych, takich jak DARPA, niezmiennie sprawia, że motywacje stojące za tymi wysiłkami są podejrzane. Czy są rzeczy, których wszyscy powinniśmy się bać lub których musimy, a których nie wolno nam robić? Dystopijne możliwości są oczywiste.

tworzenie sztucznych wspomnień przybliża nas do uczenia się, jak tworzą się wspomnienia i może ostatecznie pomóc nam zrozumieć i leczyć straszne choroby, takie jak Alzheimer. wspomnienia jednak ograniczają się do rdzenia naszego człowieczeństwa i musimy być czujni, aby wszelkie manipulacje były traktowane etycznie.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.