2013 első tíz legfontosabb technológiai áttöréseinek egyike volt az MIT találmánya, amely mostanában, nagyjából egy évtizeddel később, több amerikai egyetem összefogásából fog gyakorlatban alkalmazható gyümölcsöt hozni – számol be róla a CNN. Az eszköz, lényegében egy mikroelektronikai szerkezet, amely elérhetővé teszi a különböző patológiás elváltozások miatt elérhetetlen memóriafunkciókat, két éven belül beültethető lesz néhány önkéntesbe. Az orvosi alkalmazásig sincs hátra sok idő – erre 5-10 éven belül kerülhet sor.

Az eszköz működéséhez azt kellett megfejteni, hogy az emberi agy miként állítja, tárolja el, majd hívja elő a hosszútávú emlékeket. Ezután pedig lehetségessé válik a folyamat leutánozása azokon az agyi területeken, melyek valamilyen okból – ez lehet stroke vagy helyi trauma – megsérültek. A működési elv meglehetősen egyszerű: megvizsgálják, hogy az agy ép részén miként zajlik az emlékezés folyamata, majd ezen adat felhasználásával előre jelzik, hogy miként kellene viselkedniük a sejteknek a sérült területen. Ezután elektródák segítségével „veszik rá” a sérült részen található sejteket, hogy úgy lássák a feladatuk, mint az ép területen található társaik.

A kutatók jelenleg a hippokampuszra (hippocampus) koncentrálnak. A hippokampusz az előagy (nagyagy) egy része, az emberben a halántéklebeny csúcsában, a hatrétegű agykéreg (neocortex) alatt található képlet. A hippokampusz nélkülözhetetlen az információk, események memorizálásában, és a rövidtávú emlékek itt válnak hosszútávúakká. A tudósok megvizsgálták, hogy milyen elektromos jel továbbítódik az idegsejtekben a hosszútávú emlékek megszületésekor, majd matematikai modellezéssel leutánozták ezeket a jeleket elektronikai eszközök segítségével. Jelenleg ezen jelek támogatása és megerősítése (vagyis „kijavítása”) folyik a hippokampuszban, ugyanakkor egyre inkább abba az irányba kezd a kutatás elmozdulni, hogy a bejövő és kimenő jelek elegendő tanulmányozása után talán az egész hippokampusz megkerülhető lenne.

Patkányokon és majmokon végzett kísérletek alapján több agyi funkció is kiváltható az elektródákból érkező jelekkel. Kérdés persze, hogy mekkora lesz az idegenkedés az agyba ültethető elektronikával szemben, amikor a régóta várt oltásokat is sötét összeesküvés-elméletek szegélyezik. A válasz pedig, hogy az agyi implantátum már 15 éve létező technológia a gyógyászatban – súlyos epilepsziásoknál és Parkinson-kórban szenvedőknél alkalmazzák, és eddig 80 000 emberbe ültettek be ilyen gyógyászati eszközt. Vagyis a most fejlesztés alatt álló technológiával szemben sem lesz remélhetőleg akkora a felhördülés. A kutatók optimista meglátása szerint legalábbis a hasonló technológiák elfogadottabbak ma, mint 10 éve voltak.

Az alapelvek kidolgozása után a technológia lekicsinyítése maradt hátra, mivel egyelőre nem annyira egy eszközről van szó, mint inkább teljes gépparkról. Emberi testbe ültethető szerkezet kidolgozására azonban 10 éven belül sor kerülhet. A stroke szövődményeinek a gyógyításáról és a különböző agysérülések kezeléséről már esett szó, a végső cél azonban az Alzheimer gyógyítása. Ez utóbbi azonban azért jelentősebb kihívás, mert ebben az esetben nem egy agyi terület sérül, hanem a betegség a páciens agyának több régióját is érinti. Különösen igaz ez a betegség kései szakaszaira, melyekben ez az eszköz sem fog épp ezért segítséget jelenteni. A korai demenciát azonban a gyógyszeres kezelésnek és ennek az eszköznek a kombinációjával eredményesen lehet majd gyógyítani. A gyógyszerek ugyanis feljavíthatják a sérült területek környékén található sejtek teljesítményét, míg ez az eszköz a sérült részek funkcióit válthatja ki. Ám mindez csak a középsúlyos memórizavarban szenvedők esetén jelenthet segítséget, súlyosabb betegeknél egyszerűen nem marad elég agyban keletkezett jel, amellyel a készülék dolgozni tudna. Korábban egyébként már mi is írtunk egy miskolci háziorvos, Dr. Kázár Ágnes kezdeményezéséről, aki épp arra törekedne, hogy ezt a betegséget még a könnyebben kezelhető, korai szakaszában próbálják kiszűrni, mert jelenleg sokan csak későn keresnek orvosi segítséget.

(Címlapkép/nyitókép: Pixabay)

További cikkek a Rakétán:

Hogyan dolgozza fel az agy a "mély" gondolatokat? Forgács Bálint, az ELTE Kognitív Pszichológia Tanszék munkatársának legújabb kutatása új kérdéseket vet fel az agyi információtárolás területén, mert úgy tűnik, a fogalmi rendszer építőkövei nem tapasztalati alapúak.  

Felfedeztek egy anyagot, amivel az emberi agy összeköthető a gépekkel A Pedot nevű konjugált polimert eddig antisztatikus védőrétegként használták, de most kiderült, hogy akár implantátumok beültetésében vagy az energiatárolásban is fontos szerepe lehet.

Élő agyszövet kísérletek - és etikai kérdéseik Egy orvos-etikus beszámolója a tudatosságunkban szerepet játszó agyszövetekkel való munka nyitott kérdéseiről.