Американские биологи из Университета Южной Калифорнии (Лос-Анджелес) вплотную подошли к осуществлению уникального научного эксперимента - вживлению первого в мире "мозгового протеза", искусственного гиппокампа.
В отличие от ряда уже применявшихся в медицине приборов, которые лишь стимулировали активность нейронных клеток (классический пример - имплантат слухового нерва), новый кремниевый имплантат будет полностью имитировать работу поврежденного "живого" участка мозга, который он заменит.
Гиппокамп, свойства которого детально изучены современной медициной, - самая упорядоченная и структурированная часть мозга. Как полагают ученые, он непосредственно отвечает за первичное кодирование внешней информации для последующего ее "складирования" в долговременной памяти.
Калифорнийские медики потратили более десяти лет на построение точной математической модели функционирования гиппокампа (для этого им пришлось осуществить несколько миллионов последовательных итераций с различными слоями гиппокампа крыс, фиксируя электрические сигналы, входящие и выходящие из этого органа) и последующее встраивание найденного алгоритма в кремниевую микросхему. Правда, по сути, все пока ограничивается лишь "бездумным" копированием заложенной природой последовательности действий - о понимании биологами того, как именно гиппокамп осуществляет кодирование информации, говорить на данный момент не приходится.
По словам руководителя исследовательской группы Теодора Бергера, "базовая посылка о том, что повреждение гиппокампа приводит к потере способности запоминать новую информацию, предоставляет нам относительно простой и безопасный способ проверки действенности искусственного прибора: если у пациентов с вживленным мозговым протезом это 'умение помнить новое' восстановится, можно будет с высокой степенью вероятности утверждать, что искомый эффект достигнут".
Американские медики намереваются сообщить о первых результатах экспериментального тестирования "микрочипа" уже на открывающейся в середине марта Международной конференции по нейронной инженерии в Италии. На начальном этапе работоспособность прибора будет проверяться на профильных срезах крысиных гиппокампов, остающихся биологически активными благодаря их консервации в лабораторной спинномозговой жидкости. Далее, в случае успеха, в течение последующих шести месяцев ученые будут экспериментировать на живых крысах, а потом испробуют имплантат на обезьянах, специально подготовленных для выполнения различных обучающих заданий. У обезьян (равно как и у крыс) искусственно заблокируют работу ключевого фрагмента гиппокампа и заменят его чипом (сам чип закрепляется на поверхности черепа, а не внутри мозга и взаимодействует с ним при помощи двух электродных матриц, размещенных по обеим сторонам от поврежденного участка гиппокампа).
Координатор экспериментов in vivo Сэм Дедвайлер полагает, что "изменение поведения прооперированных животных станет несомненным доказательством успешной работы протеза. И, если это подтверждение будет получено, решающий этап, клинические испытания на больных людях, - это уже рутина, ибо благодаря схожему строению гиппокампа у большинства млекопитающих адаптация новой технологии для ее применения в человеческом мозге много времени не займет".
