Der er udviklet en teknik til at "redigere" fornemmelser, der mærkes af hjernen, hvilket baner vejen for udstyr der kunne slette smerte, kopiere og indsætte aktivitetsmønstre og tilføje ikke-eksisterende aspekter i vores minder.
Udviklet af forskere ved UC Berkeley og beskrevet i tidsskriftet Natur Neurovidenskab, bruger den "holografiske hjernemodulator" projektioner til at aktivere eller undertrykke specifikke neuroner. Målet er at være i stand til at gøre dette reaktivt for at ændre hjernens aktivitet og indsætte falske fornemmelser.
En potentiel applikation, markeret af forskerne, er at bruge teknologien til at hjælpe en patient med at kontrollere en protese: "Dette har et stort potentiale for neurale proteser, da det har den præcision, som hjernen skal bruge til at fortolke mønsteret af aktivering. Hvis du kan læse og skrive hjernens sprog, kan du tale til den på dets eget sprog, og den kan fortolke budskabet meget bedre.” sagde Alan Mardinly, assisterende professor i molekylær- og cellebiologi ved UC Berkeley.
"Dette er et af de første skridt på en lang vej til at udvikle en teknologi, der kunne være et virtuelt hjerneimplantat med yderligere sanser eller forbedrede sanser."
Se relateret
Mens potentialet for teknologien når ind i science-fiction-territorium, især muligheden for at den kan redigere vores indtryk af omgivelser – eller lag ikke-eksisterende aspekter ind i vores erindringer – modulatoren er stadig på vej scene. I deres undersøgelse finpudsede forskerne en lille del af en musehjerne, bestående af omkring 2.000 til 3.000 neuroner. Ved hjælp af en teknik kaldet optogenetik, blev disse neuroner udstyret med et protein ved hjælp af en genetisk ændret virus, hvilket betød, at cellen kunne tændes eller slukkes med et lysglimt.
For at fokusere dette lys, så det kun ramte visse neuroner, brugte holdet computergenereret holografi. Dette gjorde det muligt for dem at skabe et 3D-hologram af lyspunkter, som blev projiceret gennem et lag væv på overfladen af musenes somatosensoriske cortex, ind i hjernen.
(Video, der viser neuronaktivitet i en del af den somatosensoriske cortex i en muses hjerne. Aktiverede neuroner er grønne. Neuroner aktiveret af holografisk laserlys er angivet med en lilla pil. Kredit: UC Berkeley)
"Det største fremskridt er evnen til at kontrollere neuroner præcist i rum og tid," sagde medforfatter Nicolas Pégard. "Med andre ord, at skyde de meget specifikke sæt neuroner, du ønsker at aktivere, og gøre det i den karakteristiske skala og den hastighed, som de normalt arbejder med."
Prototypen blev testet i berørings-, syns- og motoriske områder af mus på løbebånd, hver med deres hoveder immobiliseret. Forskerne bemærkede ikke nogen adfærdsændringer, men hjerneaktiviteten svarede til, hvad man ville forvente, hvis musene reagerede på faktiske sensoriske stimuli.
Næste skridt bliver at forbedre teknologien, skalere den, så den kan arbejde med mere end hjernens ydre lag. Størrelsen på udstyret skal også krympes, til sidst med det formål at passe ind i en rygsæk. Forskerne ønsker desuden at fange virkelige aktivitetsmønstre i hjernens cortex, så meget desto bedre at gengive disse fornemmelser ved hjælp af holografiske projektioner.
