Схему, заменяющую гиппокамп крысы, создали и протестировали на грызунах учёные из США. Испытания показали, что животных можно по желанию заставить запоминать те или иные действия, а также, что чип улучшает способности мозга.

Рис. 1. Апгрейд человеческого мозга автор
работы профессор Теодор Бергер (Theodore Berger)
планирует провести лет эдак через 15. Через
сколько лет станет реальностью сюжет картины
«Джонни Мнемоник» (Johnny Mnemonic) – пока не
ясно (фото PR Newswire/ USC Viterbi School of Engineering).

Исследователи из университета Южной Калифорнии (USC) уже не первый год работают над созданием искусственного гиппокампа. В последней работе им помогали коллеги из университета Уэйк Форест (WFU).

На этот раз в своей статье, опубликованной в Journal of Neural Engineering, исследователи рассказали об электронной замене нейронной сети, формирующей долговременные воспоминания (long-term memory) у крыс – схеме, которая воспроизвела работу отдела мозга грызунов.

Рис. 2. Два рычага (показаны зелёным и
красным), БЮнажимая которые животное
получало вознаграждение, позволили
учёным записать, как работает гиппокамп
в процессе обучения грызуна (иллюстрация
USC Viterbi School of Engineering).

В первой части эксперимента исследователи показали, что крыс можно научить нажимать левый либо правый рычаг для получения вознаграждения. Учёные вживили в мозг животных электроды, которые записывали взаимодействие участков гиппокампа, условно называемых CA3 и CA1.

Животное запоминает, какое действие приносит ожидаемый результат, благодаря взаимодействию этих отделов. В процессе обучения мозг трансформирует кратковременные воспоминания в долговременную память. Однако стоит медикаментозными способами отключить гиппокамп, как эта связь пропадает.

У натренированных крыс остаётся только кратковременная память. Дальнейшие опыты показали, что новую информацию они запомнить не в состоянии.

«Они по-прежнему знали, что надо нажимать на рычаги, но о том, какой из них уже был нажат, они помнили лишь 5–10 секунд», — рассказывает профессор Бергер.

Затем по модели, записанной электродами, учёные создали электронный протез гиппокампа, копирующий взаимодействие CA3 и CA1. Вторая часть эксперимента показала, что когда грызунам внедрили устройство, в их мозге снова начала формироваться долговременная память.

Дополнительные исследования принесли ещё более поразительный результат: способности крыс с нормально работающим гиппокампом возрастали, когда в их мозг встраивали чип.

Теодор полагает, что в будущем техника, разработанная его командой, позволит заменить постаревший или повреждённый гиппокамп человека. Но для этого сначала нужно создать и испытать протез соответствующей части мозга для обезьяны.

Профессор уверен, в вопросе лечения гиппокампа гораздо больше преуспеют не медики-фармацевты, а биоинженеры. Впрочем, учёные, работающие с реальными, а не электронными участками мозга, – тоже преуспели во включении и выключении отдельных живых «схем» гиппокампа.