Atklājumi.lv

e-žurnāls par zinātni, cilvēku un rītdienas tehnoloģijām

'Sestās sajūtas' smadzeņu implants ļauj uztvert infrasarkano gaismu

Detaļas: Publicēts 28 Februāris 2013; Autors Atklajumi.lv

Ne cilvēki, ne citi zīdītāji, atšķirībā no vairākiem rāpuļiem, zivīm un kukaiņiem, dabīgā veidā nespēj redzēt elektromagnētiskā starojuma infrasarkanā spektra daļas (sauktas par "siltuma starojumu") viļņus. Tomēr, izrādās, ar atbilstošu tehnoloģisko aprīkojumu to ir iespējams panākt. Djūka universitātes (ASV) neirobiologi izstrādājuši un eksperimentāli pārbaudījuši smadzeņu implantu, ar kura palīdzību žurkas spēja "ieraudzīt" infrasarkano gaismu. Pētnieki ir pārliecināti, ka tehnoloģijas attīstība ievērojami paplašinās neiroprotēžu iespējas, ļaujot cilvēkiem ne tikai atjaunot zaudētās sajūtas, bet, iespējams, apgūt arī jaunas. Raksts par pētījumu š.g. 12. februārī publicēts žurnālā "Nature Communications".

Iepriekš izstrādātās neiroprotēzes, piemēram, ievietojot roku kustības kontrolējošajā smadzeņu apgabalā ārējai ierīcei pieslēgtus elektrodus ļāva paralizētiem pacientiem ar domu spēku pārvietot datora kursoru. Taču nebija zināms, vai šādas ierīces varētu arī paplašināt subjekta normālās uztveres lauku. Lai to noskaidrotu, žurkām ar tausti saistītajā smadzeņu garozas daļā (somatosensorajā reģionā) ievietoja elektrodus, pie kuriem pieslēdza uz galvas novietotus infrasarkanās gaismas detektorus. Sākumā, kad eksperimentētāji ieslēdza kādu no būrī novietotajām infrasarkanās gaismas spuldzēm, žurkas sāka intensīvi kustināt ūsas, kā tās dara, kad sastopas ar kādu jaunu objektu vai izpēta telpu. Pēc vienu mēnesi ilgas apmācības žurkas jau spēja ar 100% precizitāti noteikt ieslēgtās gaismas avota atrašanās vietu.

Pētījums pierāda, ka smadzeņu daļa, kas veidojusies, lai uztvertu vienas sajūtas, var interpretēt arī citas, iepriekš nebijušas. Žurku smadzeņu somatosensorā apgabala neironi apstrādāja gan ūsu piegādāto taustes informāciju, gan caur elektrodiem ieplūstošos infrasarkanās gaismas signālus. No tā var atvasināt teorētisku iespējamību, ka, piemēram, aklie, kuriem ir bojāta vizuālo informāciju uztverošā smadzeņu garozas daļa, iespējams, varētu atgūt redzi, izmantojot kādu citu smadzeņu reģionu. Pagaidām tas gan nav nekas vairāk par pieņēmumu, jo pētījuma ietvaros neizdevās noskaidrot vai žurkas infrasarkano gaismu patiešām spēj uztvert kā jaunu, no līdzšinējiem vides stimuliem kvalitatīvi atšķirīgu sajūtu avotu jeb tikai iemācījās atbilstoši apstrādāt noteiktas taustes tipa sajūtas.

17. februārī, uzstājoties Amerikāņu zinātnes veicināšanas biedrības (žurnāla "Science" izdevējs) gadskārtējā sanāksmē Bostonā, viens no pētījuma autoriem Dr. Migels Nikolelis teica, ka aplūkojamais raksts ir tikai prelūdija lielam, "neviena necerētam" izrāvienam "smadzeņu-smadzeņu saziņas" jomā, par ko tiks ziņots jau nākošajā mēnesī sagaidāmā publikācijā.

M. Nikolelis ar savu komandu piedalās arī starptautiskā projektā, kura ietvaros līdz 2014.g. plānots uzbūvēt paralizētiem cilvēkiem paredzētu, ar smadzeņu signāliem vadāmu eksoskeletu. Tajā iebūvētos infrasarkanos sensorus varētu izmantot pastāvīgu sajūtu signālu saņemšanai, lai ierīci izmantojošais cilvēks varētu noteikt savu locekļu atrašanās vietu un "sajust" objektus.