Hafıza Teknolojisinde Devrim: Beyin Protezi Anıları Yeniden Canlandırıyor
Sinirbilimciler, belirli anıların hatırlanmasını geliştirmeye yardımcı olabilecek yeni bir protez sistemiyle beynin hafıza yollarını ‘hack’lediler.
Derin beyin teknolojisi henüz fırını kapatıp kapatmadığınızı size hatırlatamaz, ancak Wake Forest Üniversitesi (WFU) ve Güney Kaliforniya Üniversitesi (USC) tarafından yürütülen araştırma, bazen insanların belirli görüntüleri daha kolay hatırlamalarına yardımcı olabileceğini göstermiştir.
Elektriksel ve manyetik beyin stimülasyonu son zamanlarda genel bilişsel performansı artırmanın umut verici yeni yolları olarak ortaya çıktı, ancak bu son buluşa kadar, ayrı ayrıntıları hatırlamak için bir beyin ‘zap’ fikri bilim kurgu eseriydi.
WFU Tıp Fakültesi’nden nörobilimci Brent Roeder, “Burada, hafızayı güçlendirmek için nörostimülasyona yönelik yenilikçi bir tekniği vurgulamakla kalmıyor, aynı zamanda hafızayı uyarmanın sadece genel bir yaklaşımla sınırlı olmadığını, aynı zamanda bir kişi için kritik olan belirli bilgilere de uygulanabileceğini gösteriyoruz” diyor.
Deneyler, nöbetlerinin merkez üslerini belirlemek için beyin elektrotları takılan epilepsi hastası 14 yetişkin arasında gerçekleştirildi.
Roeder ve meslektaşları, bu implantlar aynı zamanda elektriksel beyin stimülasyonunu incelemek için bir platform sağladığından, yıllardır benzer kohortlarla çalışıyorlar.
Ekip 2018’de nöral implantları, anıların beyinde ‘depolandığı’ söylenen yer olan hipokampusa bilgi ‘kodları yazmalarını’ isteyerek test etti.
Araştırmacılar, bu elektriksel kodların, bilgilerin hatırlanmasıyla ilişkili bir nöral aktivite modelini taklit etmek üzere tasarlandığını açıkladı.
Şimdi, ekip daha da spesifik hale geldi. Belirli görüntülerin hatırlanmasıyla hangi kalıpların uyumlu olduğunu anlamaya çalışmak için esasen bir kişinin beyin aktivitesini izleyen bir bilgisayar modeli kullandılar.
Katılımcılar bir görsel hafıza testine katıldıklarında, bu model her birey için uyarım kalıpları oluşturdu ve bu kalıplar hayvan, bina, bitki, alet ve araç görüntülerini ezberlemeye bağlandı.
Aynı sinirsel ‘kodlar’ yapay olarak hipokampüse geri beslendiğinde, çalışmaya katılanlar vakaların yaklaşık yüzde 22’sinde daha önce gözlemlenen görüntüleri hafızadan eşleştirmede daha iyiydi.
Bu nispeten düşük bir doğruluk oranıdır, ancak araştırmacılar beynin her iki yarım küresini de uyardıklarında ve sadece hafızası zayıf olan katılımcılara odaklandıklarında sonuçlar yaklaşık yüzde 38’e sıçramıştır.
Roeder, “Amacımız Alzheimer hastalığı, felç veya kafa travması nedeniyle kaybedilen hafıza işlevini geri kazandırabilecek bir müdahale oluşturmak” diyor.
“En belirgin değişimin hafıza bozukluğu olan kişilerde meydana geldiğini gördük.”
Araştırma ekibi, bulgularının bu tür derin beyin stimülasyonunun “hafızayı önemli ölçüde değiştirmek için kullanılma potansiyeline sahip olduğunu” açıkça gösterdiğini söylüyor. Yine de bu geleceğin önünde birçok zorluk bulunuyor.
Bireysel anılar için ‘statik kodlar’ bulmak, eldeki modelin daha da rafine edilmesini ve test edilmesini gerektiren yüce bir hedeftir. Mevcut deneyde olduğu gibi, bir kod hafızayı güçlendirmede işe yaradığında bile, bu nöral kalıpların bir görüntü kategorisinin hangi bileşenini kodladığı belirsizdir.
Mevcut çalışmanın yazarları, “İçinde ağaç olan bir ev görüntüsü, araştırmacılar tarafından evin görüntünün ana odağı olmasını amaçlıyor olabilir,” diye açıklıyor, “ancak ağacın konumu bu niyete müdahale edebilir.”
Odaklanma kişiden kişiye ve zaman içinde de farklılık gösterebilir.
Araştırmacılar, daha temel bilgilerin hipokampüste nasıl kodlandığını ve geri getirildiğini anlamak için bellek modellerini kurcalamaya devam etmeyi planlıyorlar. Ayrıca bir bireyin hafıza modellerinin başka bir bireyin hafızasını canlandırmak için kullanılıp kullanılamayacağını da test etmek istiyorlar.
Bunun mümkün olduğu ortaya çıkarsa, protez bellek sisteminin zaten mevcut olan bir kodu ‘güçlendirmek’ yerine beyne bir bellek kodu ‘yazdığını’ göstermektedir.
Ekip şu sonuca varıyor: “Bu soruların her biri, araştırmayı, hastalar arasında ortak olan bellek kodlamasının genel özellikleri üzerinde çalışan, ancak belirli bellek içeriğinin tutulmasını kolaylaştıracak kadar spesifik bir bellek protezi geliştirme noktasına taşıyacaktır.”
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Hafıza Teknolojisinde Devrim: Beyin Protezi Anıları Yeniden Canlandırıyor