Kui aju on lihtsalt hunnik bioloogilisi "juhtmeid" ja "vooluahelaid", siis miks ei võiks me lihtsalt selle komponente uuendada, et muuta meid paremaks ja targemaks? Vähemalt see on teooria, mis põhineb Kaitseministeeriumi täiustatud teadusprojektide agentuuri (DARPA) uue salajase uurimisüksuse projektil, sel nädalal ilmunud teadaande kohaselt. Projekti eesmärk on otsida võimalusi inimese kognitiivsete võimete parendamiseks, aktiveerides nn sünaptilise aju plastilisuse.
Värskeimad uuringud näitavad, et teatud perifeersete närvide (kanalid, mis edastavad signaale ajust ja seljaajust ülejäänud kehasse) stimuleerimine, käivitades närviühendusi ümber korraldavate neurokeemiliste ainete tootmise, võib suurendada inimese õppimisvõimet. DARPA rahastab oma suunatud neuroplastilisuse koolitusprogrammi kaudu kaheksat erinevat teadusprojekti, mille eesmärk on leida võimalusi õpitulemuste parandamiseks elektrilise stimulatsiooni abil. Lõppeesmärk on kohandada seda tehnoloogiat praktikas, et parandada sõdurite õppimistõhusust. Ideaalis oleks sellisel viisil modifitseeritud sõdur näiteks võimeline õppima uut keelt vaid mõne kuuga, mitte aastatega. Lõpuks,Kui DARPA suudab leida viisi aju sellisel viisil modifitseerimiseks, leiavad tulemused tõenäoliselt nende rakenduse mitte ainult sõjaväes, vaid ka tsiviilvaldkonnas.
“Sihtotstarbelise neuroplastilisuse koolitusprojekti eesmärk on mõista neuraalseid protsesse, mis reguleerivad inimese õppimise eest vastutavaid kognitiivseid funktsioone,” kommenteerib programmijuht Doug Weber.
Teisisõnu, DARPA uurib fundamentaalset bioloogiat ja arendab neurostimuleerivaid seadmeid, mis meie "bioloogilisi juhtmeid ja mikrolülitusi" kasutades võivad õppimist suurendada.
Johns Hopkinsi ülikooli DARPA rahastatud meeskond keskendub meie kõnet ja kuulmist reguleerivate protsesside uurimisele ja analüüsimisele. Teadlased plaanivad katsetada vagusnärvi stimuleerimist, et näha, kas selle stimuleerimine võib kiirendada uue keele mõistmise ja õppimise protsessi. Teine Florida ülikoolis asuv meeskond uurib, kuidas tupe närvi stimuleerimine mõjutab laboratoorsete näriliste taju, eesmärgi saavutamise võimet, otsuste langetamist ja ruumilist navigeerimist. Arizona osariigi ülikooli meeskond uurib kolmiknärvi stimuleerimise ja selle mõju nägemis-, vaatlus-, vaatlus- jalaskekoolitus ja otsuste tegemine.
Tuleb märkida, et turul on juba tooteid, mis pakuvad tunnetuslike, psühholoogiliste ja füüsiliste võimete parandamist. Kuid nende toodete mõistmise tase on äärmiselt madal. Paljude teadlaste sõnul ei tööta need tooted üldse. Vähemalt nii, nagu tootjad meile oma reklaamikampaaniates lubavad. Seetõttu on DARPA programmi eesmärk paremini mõista ja uurida nii siirdatavate kui ka mitteinvasiivsete meetodite tõhusust inimese võimete suurendamiseks, samuti kontrollida praegu saadaolevate meetodite tegelikku tööd.
"Meil on teatud teadmisi perifeersete närvide ühenduste kohta, kuid me ei tea peaaegu midagi mõjudest, mida nende funktsioonide neurostimulatsioon võib põhjustada," ütleb Weber.
Kui leitakse tõeline seos neurostimulatsiooni ja õppimise efektiivsuse suurenemise vahel, siis on selle programmi järgmine etapp selliste seadmete arendamine, mis suurendavad võõrkeelte õppimise kiirust, pildianalüüsi efektiivsust, samuti ruumilise navigeerimisega seotud probleemide lahendamist.
Reklaamvideo:
"Üldiselt ei vasta arvuti ja aju analoogia kindlasti tõele," ütleb projektiga seotud Dallase meeskonna Texase ülikooli juhtivteadur Michael Kilgard.
“Kuid ajus on A- ja B-punkti vahel tõepoolest teatud seosed. Nende ühenduste katkestamisel kaotate funktsiooni. Põhimõte on see, et see "aju juhtmestik" võib luua uusi ühendusi. Ja meil on tehnoloogiaid nende ühendite uurimiseks ja uurimiseks."
Kuni viimase ajani oli Kilgardi töö keskendunud ajus kahjustatud radade parandamisele. Mõningaid edusamme on tehtud aju sügava stimulatsiooni (implantaadid) ja transkraniaalse otsese stimulatsiooni valdkonnas (tööfunktsioonide muutmine mitteinvasiivse elektrilise stimulatsiooni abil). Eriti seoses elektrilise stimulatsiooniga, mida kasutatakse aju kahjustatud neurokanalite töö korrigeerimiseks, näiteks erinevate vaimuhaiguste ravis. Sama Kilgard on saavutanud väga kindla edu posttraumaatilise stressihäire ravis, kasutades suunatud neuroplastilist ravi.
“Tahame mõista, kuidas ajukahjustusi ravida ja mida on vaja ajujuhtmete tõmbamiseks. Lõppude lõpuks, kui kaotatud funktsiooni on võimalik taastada, siis võib-olla on võimalus selle funktsiooni efektiivsust suurendada, näiteks selleks, et õppida kiiremini uusi asju?"
Kilgardi sõnul suudame kunagi (ja eelistatavalt lähitulevikus) välja töötada vaid paarsada dollarit maksva seadme, mis võib valutult ja hõlpsalt kiirendada meie võimet õppida uusi keeli. Praegusel rahastamistasemel loodab Kilgard sellise seadme töötava prototüübi välja töötada 5 aasta jooksul ja saata see kinnitamiseks FDA-le (USA toidu- ja ravimiamet).
Kahjuks pole projekti väljatöötamise praeguses etapis veel täpsemaid spetsiifikaid. Veelgi enam, võib isegi öelda, et kogu senine idee toetub kõigest muust kui tavalistest teaduslikest arvamistest. Veel on võimatu öelda, kas see üldse toimib.
„Me kasutame tänapäevaste funktsioonidega seotud molekulaar- ja rakuprotsesside uurimiseks kaasaegseid vahendeid. Kuid ka kõige arenenumatel tööriistadel on oma piirangud,”ütleb Weber.
Teadlased peavad silmitsi seisma sotsiaalsete probleemidega. On väga tõenäoline, et mõned näevad sellist DARPA uurimist katsena luua uus tunnetuslikult täiustatud suursõdurite rass. Tõde on see, et agentuur tegeleb praegu mitmete teiste aju-uuringute projektidega. Eelkõige on väljatöötamisel projektid aju digitaalsete kiipide implanteerimiseks, mis võimaldavad ravida vaimuhaigusi, samuti taastada vigastatud sõdurite motoorseid ja mälufunktsioone.
Programmi eesmärk on praegu anda ajule "kerge hoo", suurendades selle tõhusust ja kiirust uute oskuste õppimisel umbes 30 protsenti võrreldes tavapäraste õpetamismeetoditega. Kuid kui arvestada, et tavapäraste analeptikumide ja antidepressantide, näiteks Ritalini (Venemaal keelatud) ja Modafinili kasutamine, mis on Ameerika Ühendriikides vabalt saadaval ja mida õpilased kasutavad sageli tähelepanu koondamiseks ja uimasuse vastu võitlemiseks, põhjustab avalikkuses palju poleemikat, siis mida me saame öelda aju tegeliku modifikatsiooni kohta. Alati leidub neid, kes on sellele täielikult vastu.
Reeglina seisavad selliste meetodite vastased inimkeha töö loomuliku olemuse kaitsmise eest. Pooldajad omakorda väidavad, et inimkeha funktsioneerimise looduslike protsesside töö parendamiseks viiside ja meetodite otsimine on loogiline samm evolutsiooni poole. Seetõttu algatab DARPA uuring tõenäoliselt sellel teemal täiesti uue arutelusarja.
„Uue tehnoloogia avamisel on esimesed muret tekitavad küsimused enamasti seotud selle ohutuse, kõigile võrdse juurdepääsu ja valikuvabadusega. On väga oluline neile kõigile küsimustele vastata ja avalikkust rahustada,”võtab Weber kokku.
NIKOLAY KHIZHNYAK
