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ब्रेन इम्प्लांट्स आकार में क्षतिग्रस्त यादों को वापस लाने में सक्षम हो सकते हैं

बेबी बूमर्स को यह देखकर प्रसन्न होना चाहिए कि वैज्ञानिक न केवल हमारे दिमाग को कैसे काम करते हैं, बल्कि यह देखने में भी कई अलग-अलग रास्ते नीचे जा रहे हैं, लेकिन यह भी देखने में है कि क्या खोई हुई यादें मिल सकती हैं। उदाहरण के लिए, कुछ हफ्ते पहले, येल यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने बताया कि एक दवा जो कैंसर के इलाज के लिए बहुत प्रभावी नहीं थी, उसने अल्जाइमर रोग के साथ चूहों की यादों को बहाल करने में मदद की है। और पिछले महीने, ऑस्ट्रेलिया में वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि अल्जाइमर वाले चूहों के मस्तिष्क को अल्ट्रासाउंड तरंगों के साथ स्कैन किया गया था और स्वस्थ चूहों के रूप में तीन अलग-अलग मेमोरी परीक्षणों पर प्रदर्शन किया गया था।

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लेकिन स्मृति की पहेली पर सबसे पेचीदा शोध पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में हो सकता है। वहां, न्यूरोसाइंटिस्ट माइकल कहाना के तहत एक टीम यह पता लगा रही है कि मस्तिष्क में प्रत्यारोपण धीरे-धीरे इसे स्टोर करने और यादों को पुनर्प्राप्त करने में झटका दे सकता है या नहीं।

यह सब कनेक्शन के बारे में है

अध्ययन को रक्षा विभाग के अनुसंधान हाथ DARPA द्वारा वित्त पोषित किया जा रहा है, जिसका उद्देश्य दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (TBI) के पीड़ितों की मदद करने के लिए एक रास्ता खोजने के लिए है। यह पेंटागन के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है - यह अनुमान है कि 2000 के बाद से, 300, 000 से अधिक सेवा सदस्यों को टीबीआई का सामना करना पड़ा है।

DARPA की योजना 2018 के माध्यम से ब्रेन इंप्लांट रिसर्च में $ 40 मिलियन से अधिक का निवेश करने की है - $ 22 मिलियन से अधिक पेन परियोजना के लिए प्रतिबद्ध है। जो चीज अधिक पारंपरिक मस्तिष्क इमेजिंग से अलग होती है वह यह है कि यह वास्तविक समय में मस्तिष्क के तंत्रिका सर्किट को ट्रैक करते हुए प्रयोगों का संचालन करने पर आधारित है।

उदाहरण के लिए, शोधकर्ता किसी व्यक्ति के मस्तिष्क के अंदर की विद्युत गतिविधि को "देख" सकते हैं क्योंकि वह एक मेमोरी गेम खेलता है और यादों के बनने या पुनः प्राप्त होने पर बायोमार्कर की आदर्श रूप से पहचान करता है। फिर, लक्ष्य बिजली की कम खुराक का उपयोग करना होगा जो उस व्यक्ति के लिए स्मृति के पैटर्न को उत्तेजित करता है।

कान्हा और उनकी टीम मिर्गी के रोगियों के साथ काम कर रही है, जिन्हें अपनी खोपड़ी के नीचे अस्थायी रूप से इलेक्ट्रोड लगाए गए हैं। इलेक्ट्रोड मस्तिष्क गतिविधि रीडिंग एकत्र करते हैं जो डॉक्टरों की गणना करने में मदद कर सकते हैं कि उनके दिमाग में दौरे कहाँ से उत्पन्न होते हैं। कई रोगियों से पूछा गया कि क्या वे इलेक्ट्रोड पहनते समय लैपटॉप पर मेमोरी गेम की एक श्रृंखला खेलने के लिए तैयार होंगे।

जैसा कि रोगियों ने खेला और यादें आकार लेती हैं, शोधकर्ताओं ने हजारों न्यूरॉन्स की गोलीबारी को रिकॉर्ड किया, जो कि विशिष्ट स्मृति व्यवहार के साथ मेल खाने वाले विद्युत संकेतों पर शून्य करने के लक्ष्य के साथ था। संक्षेप में, वैज्ञानिकों ने एक मस्तिष्क की विद्युत दालों के विश्लेषण के माध्यम से, यह बताने का इरादा किया कि वह व्यक्ति कैसे आकार लेता है और यादों को फिर से प्राप्त करता है।

एक बड़ी छलांग

लेकिन यह परियोजना का केवल एक चरण है। दूसरी छमाही एक इम्प्लांट को डिजाइन करने पर ध्यान केंद्रित करेगी जो लगातार यह पता लगाएगी कि मस्तिष्क कैसे काम कर रहा है और, अगर कुछ तंत्रिका संकेत यादों को संसाधित करने के लिए सबसे अच्छे स्तर पर नहीं हैं, तो यह निम्न-स्तरीय विद्युत दालों के साथ उपयुक्त न्यूरॉन्स को उत्तेजित करेगा। यह उपकरण एक प्रकार की मेमोरी थर्मोस्टेट की तरह काम करता है, जिससे दालों को समायोजित किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि मस्तिष्क अपनी नौकरी के इस हिस्से को प्रभावी ढंग से करता है।

यह आकर्षक लगता है, लेकिन जैसा कि अधिकांश शोध में मस्तिष्क शामिल है, कुछ भी निश्चित नहीं है। अधिकांश न्यूरोसर्जन आपको बताएंगे कि किए गए सभी ऑपरेशनों के लिए, उन सभी स्कैन का अध्ययन किया गया है, जो सभी व्यवहार का विश्लेषण किया गया है, हमारे पास मस्तिष्क कार्यों के बारे में जानने के लिए अभी भी बहुत कुछ है और क्या हो सकता है यदि आप तंत्रिका संबंधी प्रयोग करना शुरू कर दें इसके अंदर कनेक्शन।

क्या विद्युत उपकरणों के साथ विभिन्न न्यूरॉन्स को उत्तेजित करना वास्तव में नकल करेगा कि मस्तिष्क कैसे काम करता है? क्या वैज्ञानिकों को पैटर्न की तरह प्रतीत होता है जो वास्तव में मस्तिष्क की भाषा में कुछ का मतलब है? क्या इस तरह की कृत्रिम उत्तेजना को शुरू करने से अच्छे से अधिक नुकसान हो सकता है?

मस्तिष्क-परिवर्तन के अप्रत्याशित परिणामों का क्लासिक उदाहरण हेनरी मोलासन का मामला है, जिसे मनोविज्ञान के छात्रों की पीढ़ियों के लिए "एचएम" के रूप में जाना जाता है। बचपन में एक साइकिल दुर्घटना के बाद से, मोइलिसन को मिरगी के दौरे इतने गंभीर रूप से झेलने पड़े कि दवा की उच्च खुराक ने अब उनकी मदद नहीं की। उनके डॉक्टर ने निष्कर्ष निकाला कि सबसे अच्छा इलाज उनके मस्तिष्क के हिस्से को निकालना था।

इसलिए, अगस्त 1953 में, जब मोलासन 27 वर्ष के थे, तब एक सर्जन ने उनके हिप्पोकैम्पस को काट दिया। ऑपरेशन ने उनकी मिर्गी को नियंत्रण में ले लिया, लेकिन बाद में प्रयोगों की एक श्रृंखला के रूप में, मोइलिसन को अपनी यादों को बनाने की क्षमता के साथ नहीं छोड़ा गया था। इस जीवन के बाकी हिस्सों के लिए - 2008 में उनकी मृत्यु हो गई - मोलिसन वर्तमान काल में रहते थे। उनकी कहानी ने बड़ी स्मृति प्रदान की कि मानव स्मृति कैसे काम करती है, विशेष रूप से हिप्पोकैम्पस की भूमिका। यह डॉक्टरों को यह भी सिखाता है कि उस सर्जरी को दोबारा न करें।

अपने हिस्से के लिए, काहाना और उनकी टीम सावधानी से आगे बढ़ रही है। वे याददाश्त के यांत्रिकी के बारे में उतना ही समझना चाहते हैं जितना पहले वे लोगों के दिमाग में उपकरणों का आरोपण शुरू करते हैं और बिजली के साथ न्यूरॉन्स को टैप करते हैं। उन्हें उम्मीद है कि अच्छी तरह से रखी गई दालें एक स्मृति प्रक्रिया को भटका सकती हैं, लेकिन वे यथार्थवादी भी हैं।

जैसा कि काहाना ने एमआईटी टेक्नोलॉजी रिव्यू को बताया : “हम चाहते हैं कि मस्तिष्क विद्युत गतिविधि के एक निश्चित पैटर्न का प्रदर्शन करे। यह कहना एक बड़ी छलांग है कि हम किसी तरह इसे थोड़ा धक्का देकर उस स्थिति में डाल सकते हैं। "

ब्रेन इम्प्लांट्स आकार में क्षतिग्रस्त यादों को वापस लाने में सक्षम हो सकते हैं