Misterele memoriei umane sunt departe de a fi complet elucidate, însă un nou studiu spectaculos ne aduce cu un pas mai aproape, dezvăluind cum reușește creierul să sorteze și să arhiveze informații. Folosind o combinație de înregistrări ale activității cerebrale și inteligență artificială, o echipă de oameni de știință a reușit, în esență, să „citească” ce categorie de obiecte își aminteau participanții la studiu.
Autorii studiului folosesc o metaforă clasică, dar eficientă: un dulap de arhivare. Deși pare o relicvă a erei pre-digitale, acest sistem de organizare este surprinzător de similar cu modul în care creierul nostru pare să catalogheze amintirile vizuale.
Cum funcționează arhiva creierului
Neurologii sunt de acord că o regiune a creierului numită hipocamp joacă un rol esențial în memorie, în special pentru a ne aminti „unde” și „când” se petrec evenimentele. Totuși, este imposibil ca hipocampul să stocheze câte o amintire individuală pentru fiecare obiect pe care îl întâlnim de-a lungul vieții. Prin urmare, s-a teoretizat că acesta trebuie să folosească un sistem de clasificare.
„Am vrut să profit de ocazie pentru a răspunde la câteva întrebări fundamentale din domeniul neurologiei. Iar aceasta este una dintre ele”, a explicat autorul principal Dong Song, profesor asociat la Universitatea din California de Sud (USC), într-o declarație.
Pentru a investiga acest mecanism, Song și echipa sa au colaborat cu 24 de pacienți cu epilepsie, care aveau deja electrozi implantați în creier pentru monitorizarea crizelor. Această conjunctură le-a oferit cercetătorilor o fereastră unică spre activitatea neuronală umană.
Decodarea gândurilor cu ajutorul inteligenței artificiale
În timpul experimentului, participanții au vizualizat imagini din cinci categorii distincte: „animale”, „plante”, „clădiri”, „vehicule” și „unelte mici”. Ulterior, în timp ce aceștia încercau să-și amintească imaginile, echipa a înregistrat activitatea a două grupuri de neuroni din hipocamp.
„Apoi, pe baza semnalului, ne-am pus o întrebare, folosind tehnica noastră de învățare automată. Putem decoda categoria de imagini pe care o rețin doar pe baza semnalului cerebral?” a detaliat Song.
Cu alte cuvinte, puteau „citi mințile” pacienților pentru a afla ce tip de imagine își aminteau la un moment dat? Răspunsul a fost un da răsunător.
„Putem decodifica cu destulă precizie ce categorie de imagine încerca pacientul să-și amintească”, a confirmat Song. Acest rezultat confirmă ipoteza că hipocampul sortează amintirile în categorii distincte.
Viitorul protezelor de memorie
Implicațiile acestei descoperiri sunt uriașe, deschizând calea către noi terapii pentru afecțiuni legate de memorie.
„Cu aceste cunoștințe, putem începe să dezvoltăm instrumente clinice pentru a restabili pierderea memoriei și a îmbunătăți viața, inclusiv proteze de memorie și alte strategii de neurorestaurare”, a adăugat co-autorul studiului, Charles Liu, director al Centrului de Neurorestaurare USC.
Următorii pași includ extinderea cercetării pentru a acoperi mai multe categorii și pentru a înțelege cum gestionează creierul obiectele care pot aparține mai multor clase simultan. De asemenea, echipa dorește să exploreze modul în care aceste „arhive” de memorie evoluează pe termen lung. Odată ce o amintire este stocată, rămâne fixă sau sistemul se reorganizează în timp?
Chiar dacă am descifrat o parte din cod, memoria umană păstrează încă nenumărate secrete ce așteaptă să fie descoperite.
Studiul a fost publicat în revista Advanced Science.
