Melhorando a memória com uma neuroprótese

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Cientistas aumentam a performance da memória de primatas com implantes cerebrais. Cena do filme Matriz: Implantes no cérebro para aprend...

Cientistas aumentam a performance da memória de primatas com implantes cerebrais.

Cena do filme Matriz: Implantes no cérebro para aprendizado instatâneo.


Um novo estudo no Journal of Neural Engineering descreve uma Facilitação de codificação de memória no hipocampo de primatas por um neuroprótese que promove um gatilho neural específico para uma tarefa.

Trata-se de uma pesquisa da equipe de Sam Deadwyler da Universidade Wake Forest (e financiado pelo DARPA) e é realmente incrível pelo que é revelado até agora.


O personagem Neo após receber um upload de novas habilidades diretamente em seu cérebro:"Eu sei Kung Fu!"

Quatro macacos rhesus foram treinados para executar um rápido teste de memória, e que envolve lembrar a posição e a forma de um ícone na tela, para depois pegá-la para depois retirá-la de fila em até 40 segundos. A tarefa é difícil. Mesmo que os macacos estivessem se esforçando para ter sucesso, a fim de ganhar um saboroso suco como recompensa, eles cometeram um monte de erros.

E foi assim até entrar em cena a tal neuroprótese.


Uma matriz de eletrodos com a função de gravar e estimular a atividade neural foi implantada no hipocampo. Usando um modelo matemático chamado "MIMO", os pesquisadores primeiro determinaram o padrão da atividade observada quando um animal conseguiam cumprir a tarefa ("código forte") e quando falhava ("código fraco").


Depois, monitorando a atividade, eles conseguiam predizer se um macaco iria conseguir ou não. Se fosse um padrão de falha, eles estimulavam o hipocampo para reproduzir o padrão correto de atividade. Eles injetavam o "código forte" que estava ausente.

Resultados

A estimulação MIMO (linha vermelha) melhorou o desempenho da memória em relação a nenhum estímulo (azul) e uma estimulação 'misturada' (verde) que não contém informações úteis, uma condição de controle crucial. Curiosamente, a estimulação misturada não prejudicou o desempenho. O processamento de informação no hipocampo deve ser bastante robusta para "ruído". Algo para os projetistas computacionais refletirem.


Dois anos atrás, a mesma equipe relatou o sucesso deste sistema em ratos. Mas implementá-lo em primatas não-humanos é um grande passo na escada de complexidade do cérebro (embora a anatomia do hipocampo é relativamente constante entre as espécies.)

Deadwyler et al também publicaram os resultados de uma neuroprótese diferente em macacos, uma voltada para o córtex pré-frontal. Nesse papel, a 'ajudinha' auxiliou os macacos fazerem a escolha correta ao escolher sua resposta. Desta vez, foi a codificação real de memória que foi impulsionada.

Ou seja, um algoritmo relativamente simples foi capaz de fazer o trabalho do hipocampo melhor do que ele faria por si só. Mas será que poderia ajudar os seres humanos?


Fonte: Discovery Magazine
[Via BBA]

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