Um novo implante está sendo desenvolvido para melhorar a memória humana

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Imagem: Big Think

Em 1998, Andy Clark e David Chalmers propuseram que um computador opera em conjunto com nossos cérebros como uma “mente estendida”, potencialmente oferecendo capacidades de processamento adicionais à medida que elaboramos problemas, bem como um anexo para nossas memórias contendo informações e imagens. Agora, um professor de engenharia biomédica na Universidade do Sul da Califórnia, Theodore Berger, está trabalhando para trazer para o mercado uma prótese implantada no cérebro. Ele já está testando isso anexado aos seres humanos.

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A prótese, com a qual Berger trabalha há dez anos, pode funcionar como um hipocampo artificial, a principal sede da memória e importante componente do sistema límbico além disso é relacionada a navegação espacial.

Imagem: Wikimedia Commons
Imagem: Wikimedia Commons

O plano é que o dispositivo converta a memória de curto prazo em memória de longo prazo e, potencialmente, armazená-lo como o hipocampo faz. Sua pesquisa tem sido encorajadora até agora.

Berger começou ensinando um coelho a associar um tom de áudio com um sopro de ar administrado no rosto do coelho, fazendo com que ele piscasse. Os eletrodos ligados ao coelho permitiram que Berger observasse padrões de atividade disparando no hipocampo do coelho. Berger refere-se a esses padrões como um “código espaço-tempo” representando onde os neurônios estão no cérebro do coelho em um momento específico. Berger observou-os evoluindo enquanto o coelho aprendeu a associar o tom e o sopro do ar. Ele disse a Wired: “À medida que o código do espaço-tempo se propaga nas diferentes camadas do hipocampo, ele gradualmente é transformado em um código de espaço-tempo diferente”. Eventualmente, o tom sozinho foi suficiente para o hipocampo produzir um código de espaço-tempo Baseado na versão entrante a mais atrasada para fazer o coelho piscar.

A maneira pela qual o hipocampo estava processando a memória do coelho e produzindo um código de espaço-tempo recordável tornou-se previsível o suficiente para Berger que ele foi capaz de desenvolver um modelo matemático representando o processo.

Berger então construiu um hipocampo de rato artificial – sua prótese experimental – para testar suas observações e modelo. Ao treinar ratos para pressionar uma alavanca com eletrodos monitorando seus hipocampos, Berger conseguiu adquirir os correspondentes códigos de espaço-tempo. Executando esse código através de seu modelo matemático e enviando-o de volta para os cérebros dos ratos, seu sistema foi validado como os ratos pressionaram com sucesso suas alavancas. “Eles lembram o código correto como se eles mesmos o criassem. Agora estamos colocando a memória de volta para o cérebro “, relata Berger.

É talvez a última declaração que é tão intrigante. O cérebro tem algum tipo de índice de memória mestre? De alguma forma ele integrou as memórias do hipocampo artificial no diretório dos ratos? Isso também acontecerá em seres humanos?

Dustin Tyler, professor de engenharia da Case Western Reserve University, advertiu na Wired: “Todas essas próteses que interagem com o cérebro têm um desafio fundamental. Existem bilhões de neurônios no cérebro e trilhões de conexões entre eles que os fazem trabalhar juntos. Tentando encontrar a tecnologia que vai para a massa de neurônios e ser capaz de se conectar com eles em um nível razoavelmente de alta resolução é complicado .”

Ainda assim, o próprio Bergen está otimista, dizendo ao IEEE Spectrum: “Estamos testando em humanos agora e obtendo bons resultados iniciais. Vamos prosseguir com o objetivo de comercializar esta prótese “.

O que ele imagina trazendo para o mercado com base em sua pesquisa é uma prótese cerebral para pessoas com problemas de memória. O dispositivo minúsculo seria implantado no próprio hipocampo do paciente de onde estimularia os neurônios responsáveis para transformar memórias de curto prazo em memórias de longo prazo. Ele espera que ele possa ajudar os pacientes que sofrem de Alzheimer, outras formas de demência, vítimas de acidente vascular cerebral e pessoas cujos cérebros foram feridos.

Imagem: TED BERGER
Imagem: TED BERGER

Testes em humanos até agora têm sido em pacientes epilépticos. A equipe de Berger observou e registrou atividade no hipocampo durante os testes de memória, e eles foram encorajadoramente bem sucedidos em melhorar as memórias dos pacientes, estimulando neurônios lá.

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