Implantul de memorie a devenit real in mod oficial

Filmul Inception incepe sa devina realitate. Prin implantarea de amintiri false in mintea soarecilor, neurocercetatorii de la MIT au creat primul implant artificial de memorie. Astfel ne-au adus mai aproape de intelegerea imperfectiunii amintirilor umane.

Atunci cand experimentam ceva, sa zicem o excursie in parc, o amintire a respectivului eveniment este stocata intr-o retea de neuroni interconectati din creierul nostru care se numeste „engrama” sau urma de memorie. Cand ne reamintim acea excursie in parc, neuronii din engrama se activeaza. Teoria spune ca, reactivand acesti neuroni in mod artificial, poti aduce acele amintiri la suprafata psihicului cuiva.

In 1940, neurochirurgul canadian Wilder Penfield a transmis socuri electrice lobilor temporali ai pacientilor care urmau sa fie operati pe creier, iar subiectii au raportat reamintirea brusca a anumitor lucruri. In timp ce metodele lui Penfield erau prea rudimentare pentru a putea izola o singura engrama, ele au oferit mai multe dovezi care sustin ipoteza urmei de memorie. De asemenea, ele au indicat o anumita regiune a creierului, lobul temporal, ca fiind depozitarul amintirilor episodice. Astazi, stim ca aceste amintiri sunt de fapt stocate intr-o regiune in forma de calut-de-mare din lobul temporal numita hipocamp.

Cum se implanteaza memoria

Intr-un articol publicat in ultimul numar al revistei Science, o echipa de cercetatori, condusa de neurocercetatorul de la MIT si laureat al Premiului Noble Susumu Tonegawa, isi demonstreaza abilitatea de a izola si activa engrame in hipocampul plin de amintiri al unui soarece. Cercetatorii au implantat amintiri false in mintea soarecelui, determinandu-l pe acesta sa isi aminteasca lucruri care nu s-au intamplat de fapt niciodata. Iata cum au reusit acest lucru.

Mai intai, Tonegawa si echipa sa au modificat genetic soareci capabili sa produca o proteina numita Channelrhodopsin-2 (ChR2). Important, proteina era produsa exclusiv in hipocamp si doar in neuronii implicati in formarea memoriei. Acest lucru i-a permis lui Tonegawa si echipei sale sa eticheteze efectiv doar celulele cerebrale care codeaza o anumita engrama. Au plasat un soarece intr-un mediu securizat, iar celulele cerebrale care codifica memoria acelui ambient au produs CHR2.

Aici este partea geniala. ChR2 este o proteina sensibila la lumina; daca este luminata cu ajutorul unuei fibre optice care a fost implantata in creier, toate celulele care o produc se activeaza. Tehnica este cunoscuta ca optogenetica si este cea mai folosita metoda in domeniul neurostiintei, iar Tonegawa si colegii sai au folosit-o in acest caz cu rezultate extraordinare. Prin plasarea animalului intr-un alt mediu, total diferit, si prin administrarea de lumina hipocampului, cercetatorii au putut reactiva engrama stabilita in camera A, fortand soarecele sa isi aminteasca experienta intr-un mediu totalmente nou.

Urmeaza apoi implantarea memoriei. In timp ce soarecele este ocupat sa isi reaminteasca primul mediu, cercetatorii ii administreaza un usor stimul electric la picior. Socul determina frica soarecelui. Cercetari anterioare au aratat ca soarecele supus destul de frecvent la socuri intr-un anumit mediu va tremura de frica atunci cand va fi reintrodus in respectivul mediu. Dar ce se intampla in momentul in care un soarece aflat intr-un anumit mediu este supus unui soc in timp ce el isi aminteste un alt mediu anterior, unul in care nu a fost supus unui soc?

Incredibil, cand Tonegawa si colegii sai au plasat soarecele inapoi in camera A, acesta s-a oprit si a manifestat semne de frica. Reactia soarecelui indica faptul ca acesta si-a format o amintire falsa asociata cu camera A in timp ce se afla in camera B. O amintire falsa a fost implantata cu succes prin manpularea conexiunilor neuronale implicate in adevarata memorie a soarecelui. Soarecii plasati mai tarziu in camera B au inghetat de frica, desi nu la fel de repede precum cei care au primit socurile in camera B, fara a avea amintirile din camera A activate.

„Acum ca putem reactiva si schimba continutul amintirilor din creier, ne putem pune intrebari care odinioara tineau de taramul filosofiei,” a spus Steve Ramirez, coautorul studiului. El a mai adaugat:

„Exista conditii multiple care duc la formarea de amintiri false? Pot fi create artificial amintiri atat pentru evenimentele placute, cat si pentru cele neplacute? Cum ramane cu amintirile care nu se rezuma la contexte – amintiri false despre obiecte, mancare sau alti soareci? Sunt intrebari care inainte pareau SF si care acum pot fi abordate experimental in laborator.”

Vor mai fi vreodata amintirile noastre demne de incredere?

Daca studiul lui Ramirez va pare cunoscut, nu va ingrijorati; nu vi s-a implantat o amintire legata de acesta. Un studiu publicat anul trecut de Aleena Garner si colegii sai de la UC San Diego a urmarit un protocol asemanator, dar nu a obtinut aceleasi rezultate cand soarecii au fost mutati dintr-o camera in alta. In schimb, se crede ca soarecii au dezvoltat ceea ce Garner si colegii sai un numit o memorie „hibrid”, una care poate fi restabilita doar prin combinarea unor „elemente atat din… simularea artificiala, cat si din replicile senzoriale naturale din [mediul conditionat de frica]”. Cand conditiile au fost aplicate independent, soarecii s-au purtat ca si cand nimic nu s-a intamplat, ca si cand ar fi uitat sa le fie frica.

„O diferenta cheie in [sistemul lui Garner],” au scris Ramirez si Xu Ling, primii autori ai prezentului studiu, este ca „celulele din intreg lobul frontal au fost etichetate si reactivate de un ligant sintetic pe o perioada extinsa”. Ipoteza lui Ramirez si Liu este ca activarea neuronilor dintr-o regiune mai mare si pentru mai mult timp poate favoriza formarea de amintiri „care nu pot fi recunoscute cu usurinta dupa indicii asociati fiecarei amintiri individuale”. In schimb, spun ei, activarea unui numar redus de neuroni pentru o perioada mai scurta „poate favoriza formarea a doua amintiri distincte (una falsa si una autentica)”, asa cum se poate observa in studiul de fata.

„Fie ca este amintire falsa sau autentica”, a spus Tonewaga, „mecanismul neuronal care sta la baza reamintiri este acelasi”. Ramirez detaliaza cele spuse de colegaul sau:

„Acest tip de experimente ne arata de fapt cat de reconstructiv este procesul memoriei. Memoria nu este o copie la indigo, ci mai degraba o reconstructie a lumii cu care am venit in contact. Speranta noastra este ca, prin propunerea unei explicarii pentru modul in care amintirile false pot fi generate, ulterior putem folosi aceste cunostinte pentru a informa, sa zicem, un tribunal despre cat de nedemna de incredere poate fi marturia unui martor ocular.”

Intelegerea modului in care amintirile – false sau nu – se formeaza ne-ar putea ajuta sa intelegem de ce memoria umana este atat de inconstanta.

Citește și alte articole:

Lasă un comentariu

Adresa de email nu va fi publică. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *