Wenn Sie manchmal in einem Traum Ereignisse aus der Vergangenheit sehen, dann ist dies vielleicht aus einem bestimmten Grund der Fall. Es stellte sich heraus, dass das Gehirn im Schlaf daran arbeitet, Erinnerungen zu festigen und zu organisieren. In der Tat wissen Wissenschaftler seit langem, dass das Gehirn Schlaf braucht, um die Ereignisse des Tages erneut zu betrachten und sie in die Langzeitspeicherung von Erinnerungen zu übertragen. Aus diesem Grund wird den Schülern häufig empfohlen, vor dem Schlafengehen vor der Prüfung zu lernen, um sich das Material gut zu merken. Der Mechanismus, durch den das Gehirn Erinnerungen speichert, ist jedoch kaum bekannt. Kürzlich haben winzige Mikroelektroden im Gehirn von zwei epileptischen Patienten zum ersten Mal genau gezeigt, wie Neuronen im Gehirn während des Schlafes aktiviert werden, um unsere Kurzzeitgedächtnisse "wiederzugeben" und sie dauerhaft zu speichern.
Verfolgung einzelner Neuronen
Die in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlichte Studie wurde mit Braingate durchgeführt, einem Kooperationsgerät zwischen der Brown University, der Stanford University und der Case Western Reserve University. In den letzten 10 Jahren haben Forscher Gehirn-Computer-Schnittstellen entwickelt, die es Menschen mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS) und anderen neurologischen Erkrankungen, traumatischen Hirnverletzungen oder Verlust von Gliedmaßen ermöglichen, Gehirnsignale zum Bewegen von Computercursorn, Roboterarmen und anderen Hilfsmitteln zu verwenden.
In einer neuen Studie implantierten Chirurgen winzige Elektroden in das obere Gehirn von zwei gelähmten Patienten und baten sie, darüber nachzudenken, ihren Arm in eine bestimmte Richtung zu bewegen. Durch die Anzeige des Verhaltens von Neuronen während des Denkens kann der Decoder Gedanken mithilfe von Roboterprothesen und anderen Hilfsmitteln in Sprache oder Handlung umsetzen.
Ein Neuron ist eine elektrisch erregbare Zelle, die Informationen unter Verwendung elektrischer und chemischer Signale verarbeitet, speichert und überträgt.
Wie die Autoren der Arbeit schreiben, haben verschiedene Neuronen unterschiedliche Vorzugsrichtungen. Einige erhöhen ihre Geschwindigkeit, wenn eine Person ihre Hand nach oben bewegen möchte; andere, wenn sich eine Person nach rechts oder links bewegen möchte. Dank der geleisteten Arbeit können Wissenschaftler nun anhand des Musters der Neuronenaktivierung bestimmen, in welche Richtung eine Person ihre Hand bewegen wird.
Während des Experiments wurden zwei Patienten mit implantierten Geräten gebeten, ein Nickerchen zu machen. Während des Schlafes wurde ihre neuronale Aktivität als Grundlinie aufgezeichnet. Jeder spielte dann ein simuliertes elektronisches Simon-Spiel der 1980er Jahre, in dem die Spieler aufgefordert wurden, die gleiche Reihenfolge der leichten Bewegungen wie das gerade gezeigte Spiel zu wiederholen. Natürlich bewegten beide Probanden ihre Gliedmaßen nicht wie Simon. Sie benutzten ihren Verstand, um die Aktionen des Spiels zu wiederholen - zu diesem Zeitpunkt wurde die neuronale Aktivität aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigten, dass während des Tagesschlafes die neuronale Aktivität mit der während des tatsächlichen Spiels der beiden Probanden aufgezeichneten identisch war. Dies bedeutet, dass ihr Gehirn nach dem Einschlafen weiter spielte und die gleichen Muster in ihrem Gehirn reproduzierte.
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Wissenschaftler lesen Gedanken
Wie Newsweek schreibt, kann ein umfassendes Verständnis der Speicherung von Erinnerungen im Gehirn dazu beitragen, die Funktionsweise grundlegender Gehirnfunktionen aufzudecken. Darüber hinaus ist die Verwendung einer solchen Technologie zur Untersuchung der neuronalen Aktivität während des Schlafes beispiellos. Die Autoren der Studie hoffen, dass sie in Zukunft wirksamere Behandlungen für Krankheiten entwickeln können, die Gedächtnisstörungen verursachen, wie beispielsweise die Alzheimer-Krankheit.
Ein teilweise gelähmter Mann steuert ein Roboterglied mit dem Braingate-Gerät
Ich möchte Sie daran erinnern, dass Schlaf ein wichtiger Prozess ist, in dem Forscher seit mehr als einem Jahrhundert zu verstehen versuchen. So wurde die breite Öffentlichkeit erst vor drei Jahren auf zirkadiane Rhythmen aufmerksam - Rhythmen mit einem Zeitraum von etwa 24 Stunden, die alle Lebewesen auf der Erde haben und die - einschließlich - für die Zeit des Schlafes und der Wachheit verantwortlich sind. Und mein Kollege Artem Sutyagin hat ein detailliertes und faszinierendes Material über die Gründe geschrieben, warum Menschen im Allgemeinen Träume haben. Ich kann das Lesen nur empfehlen.
Zum Abschluss dieses Artikels kann ich nur erwähnen, dass die Studie nicht ohne Einschränkungen ist: Nur zwei Patienten waren die Probanden. Es ist jedoch ebenso wichtig zu beachten, dass das Braingate-Gerät im Allgemeinen äußerst selten verwendet wird - beispielsweise wurden über die gesamte Zeit nur 12 solcher Geräte implantiert. Aber wie auch immer, dies beeinträchtigt in keiner Weise die Tatsache, dass wir dem echten Gedankenlesen immer näher kommen. Und noch mehr. Wann werden wir wohl lernen, Gedanken zu lesen und wohin wird es führen?
Lyubov Sokovikova
