A crescente ciência da manipulação da memória levanta questões sociais e éticas*
Aprendemos com nossa interação pessoal com o mundo, e nossas memórias dessas experiências ajudam a guiar nossos comportamentos. A experiência e a memória estão inexoravelmente ligadas, ou pelo menos pareciam estar diante de um relatório recente sobre a formação de memórias completamente artificiais. Usando animais de laboratório, os pesquisadores fizeram a engenharia reversa de uma memória natural específica, mapeando os circuitos cerebrais subjacentes à sua formação. Eles então “treinaram” outro animal, estimulando as células cerebrais no padrão da memória natural. Fazer isso criou uma memória artificial que foi retida e recuperada de maneira indistinguível de uma natural.
As memórias são essenciais para o senso de identidade que emerge da narrativa da experiência pessoal. Este estudo é notável porque demonstra que, ao manipular circuitos específicos no cérebro, as memórias podem ser separadas dessa narrativa e formadas na completa ausência de experiência real. O trabalho mostra que os circuitos cerebrais que normalmente respondem a experiências específicas podem ser artificialmente estimulados e ligados entre si em uma memória artificial. Essa memória pode ser provocada pelas pistas sensoriais apropriadas no ambiente real.
A pesquisa fornece uma compreensão fundamental de como as memórias são formadas no cérebro e faz parte de uma ciência crescente de manipulação de memória que inclui a transferência, aprimoramento protético e apagamento da memória. Esses esforços podem ter um tremendo impacto em uma ampla gama de indivíduos,
A pesquisa fornece uma compreensão fundamental de como as memórias são formadas no cérebro e faz parte de uma ciência crescente de manipulação de memória que inclui a transferência, aprimoramento protético e apagamento da memória. Esses esforços podem ter um tremendo impacto em uma ampla gama de indivíduos,
No estudo recente, a memória natural foi formada pelo treinamento de camundongos para associar um odor específico (flores de cerejeira) a um choque no pé, que eles aprenderam a evitar ao passar por uma câmara de teste retangular para outra extremidade que foi infundida com um odor diferente ( Alcaravia). O aroma de alcaravia veio de um produto químico chamado carvona, enquanto o perfume da flor de cerejeira veio de outro produto químico, a acetofenona. Os pesquisadores descobriram que a acetofenona ativa um tipo específico de receptor em um tipo discreto de célula nervosa sensorial olfativa.
Eles então se voltaram para uma técnica sofisticada, optogenética, para ativar essas células nervosas olfativas. Com a optogenética, proteínas sensíveis à luz são usadas para estimular neurônios específicos em resposta à luz fornecida ao cérebro através de fibras ópticas implantadas cirurgicamente. Em seus primeiros experimentos, os pesquisadores usaram animais transgênicos que produziam apenas a proteína em nervos olfativos sensíveis à acetofenona.
Ao emparelhar o choque elétrico do pé com a estimulação optogenética da luz dos nervos olfativos sensíveis à acetofenona, os pesquisadores ensinaram os animais a associar o choque à atividade desses nervos sensoriais específicos sensíveis à acetofenona. Ao combinar o choque elétrico do pé com a estimulação optogenética da luz dos nervos olfativos sensíveis à acetofenona, os pesquisadores ensinaram os animais a associar os dois. Quando eles depois testou os ratos, eles evitaram o odor da flor de cerejeira.
Ao emparelhar o choque elétrico do pé com a estimulação optogenética da luz dos nervos olfativos sensíveis à acetofenona, os pesquisadores ensinaram os animais a associar o choque à atividade desses nervos sensoriais específicos sensíveis à acetofenona. Ao combinar o choque elétrico do pé com a estimulação optogenética da luz dos nervos olfativos sensíveis à acetofenona, os pesquisadores ensinaram os animais a associar os dois. Quando eles depois testou os ratos, eles evitaram o odor da flor de cerejeira.
Esses primeiros passos mostraram que os animais não precisavam realmente sentir o odor para lembrar uma conexão entre esse cheiro e um choque nocivo nos pés. Mas essa não era uma memória completamente artificial, porque o choque ainda era bastante real. Para construir uma memória inteiramente artificial, os cientistas precisavam estimular o cérebro de forma a imitar a atividade nervosa causada pelo choque no pé.
Estudos anteriores mostraram que as vias nervosas específicas que levam a uma estrutura conhecida como área tegmentar ventral (ATV) eram importantes para a natureza aversiva do choque no pé. Para criar uma memória verdadeiramente artificial, os pesquisadores precisavam estimular o ATV da mesma maneira que estimulavam os nervos sensoriais olfativos, mas os animais transgênicos produziam apenas as proteínas sensíveis à luz nesses nervos.
Para usar a estimulação optogenética, eles estimularam os nervos olfativos nos mesmos camundongos geneticamente modificados e empregaram um vírus para colocar também proteínas sensíveis à luz no ATV. Eles estimularam os receptores olfativos com luz para simular o odor das flores de cerejeira, depois estimularam o ATV para imitar o choque aversivo do pé. Os animais lembraram a memória artificial,
Para usar a estimulação optogenética, eles estimularam os nervos olfativos nos mesmos camundongos geneticamente modificados e empregaram um vírus para colocar também proteínas sensíveis à luz no ATV. Eles estimularam os receptores olfativos com luz para simular o odor das flores de cerejeira, depois estimularam o ATV para imitar o choque aversivo do pé. Os animais lembraram a memória artificial,
Durante muito tempo, tem sido um mistério como as memórias são formadas no cérebro - e que mudanças físicas no cérebro acompanham sua formação. Neste estudo, a estimulação elétrica de regiões cerebrais específicas que levaram a uma nova memória também ativou outras regiões cerebrais conhecidas por estarem envolvidas na formação da memória, incluindo uma área chamada amígdala basolateral. Como as células nervosas se comunicam através de junções chamadas sinapses, presume-se que as mudanças na atividade sináptica sejam responsáveis pela formação de memórias.
Em animais simples, como a lesma Aplysia , as memórias podem ser transferidas de um indivíduo para outro usando RNA extraído daquele que os experimentou. O RNA contém os códigos para proteínas produzidas nos nervos do animal associados à memória. Memórias foram parcialmente transferidas em roedores, usando registros de atividade elétrica do centro de memória de um animal treinado (hipocampo) para estimular padrões semelhantes de atividade nervosa em um animal receptor. Esse processo é semelhante ao novo relatório descrito aqui, em que o estímulo à atividade elétrica de circuitos neurais específicos é usado para obter uma memória.
No caso da transferência de memória, esse padrão veio de animais treinados, enquanto no estudo optogenético, o padrão de atividade elétrica associado à memória foi construído de novo no cérebro do mouse. Este é o primeiro relatório de uma memória completamente artificial e ajuda a estabelecer uma compreensão fundamental de como as memórias podem ser manipuladas.
Em animais simples, como a lesma Aplysia , as memórias podem ser transferidas de um indivíduo para outro usando RNA extraído daquele que os experimentou. O RNA contém os códigos para proteínas produzidas nos nervos do animal associados à memória. Memórias foram parcialmente transferidas em roedores, usando registros de atividade elétrica do centro de memória de um animal treinado (hipocampo) para estimular padrões semelhantes de atividade nervosa em um animal receptor. Esse processo é semelhante ao novo relatório descrito aqui, em que o estímulo à atividade elétrica de circuitos neurais específicos é usado para obter uma memória.
No caso da transferência de memória, esse padrão veio de animais treinados, enquanto no estudo optogenético, o padrão de atividade elétrica associado à memória foi construído de novo no cérebro do mouse. Este é o primeiro relatório de uma memória completamente artificial e ajuda a estabelecer uma compreensão fundamental de como as memórias podem ser manipuladas.
A pesquisa sobre a memória e os esforços para manipulá-la progrediram rapidamente. Uma “ prótese de memória ” projetada para aprimorar sua formação e recuperação por estimulação elétrica do centro de memória no cérebro humano foi desenvolvida com o apoio da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA). Por outro lado, o apagamento da memória usando o que foi apelidado de medicamento Eternal Sunshine (peptídeo inibidor de zeta, ou ZIP ) - depois de Eternal Sunshine of the Spotless Mind, um filme de Hollywood com um tema mnemônico - está sendo desenvolvido para tratar lembranças de dor crônica.
Existem motivos legítimos subjacentes a esses esforços. A memória tem sido chamada de "escriba da alma" e é a fonte da história pessoal. Algumas pessoas podem tentar recuperar memórias perdidas ou parcialmente perdidas. Outros, como aqueles que sofrem de transtorno de estresse pós-traumático ou dor crônica, podem buscar alívio das memórias traumáticas tentando apagá-las.
Os métodos usados aqui para criar memórias artificiais não serão empregados em humanos tão cedo: nenhum de nós é transgênico como os animais usados no experimento, nem é provável que aceitemos vários cabos de fibra ótica implantados e injeções virais. No entanto, à medida que as tecnologias e estratégias evoluem, a possibilidade de manipular as memórias humanas se torna ainda mais real. E o envolvimento de agências militares como a DARPA invariavelmente torna suspeitas as motivações por trás desses esforços. Existem coisas que todos precisamos ter medo ou que devemos ou não devemos fazer? As possibilidades distópicas são óbvias.
Criar memórias artificiais nos aproxima de aprender como as memórias se formam e, em última análise, pode nos ajudar a entender e tratar doenças terríveis como a doença de Alzheimer. As memórias, no entanto, cortam o âmago da nossa humanidade, e precisamos estar vigilantes para que qualquer manipulação seja abordada eticamente.
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