Neurovetenskaplig forskning är förvånansvärt brutal - mycket av det vi har lärt oss om hjärnan har vi lärt oss helt enkelt genom att öppna det organet och peka något på det. Aktiviteten är definitivt inte för squeamish. Det bästa verktyget för detta? Oftast är dessa elektroder - sonder i form av nålar som sätts in i hjärnan. Forskare använder elektroder för att mäta beteendet hos enskilda hjärnceller, ge människor kontroll över sina proteser eller utveckla ny teknik som interagerar direkt med hjärnan. Men frågan kvarstår: är det överhuvudtaget säkert?
Nyligen publicerades en artikel i Journal of Neural Engineering om tillrådligheten att använda elektroder vid hjärnforskning. I det noterar neurovetenskapsmän att det kan orsaka många problem att studera hjärnan med hjälp av neurala elektroder. Några av dessa problem är relativt enkla och kan lösas genom att förbättra tekniken. Exempelvis kan ytan på elektroderna som kommer i kontakt med hjärnan, stimulerar eller registrerar hjärnaktivitet, kollapsa eller glida av - särskilt hos den medvetna patienten.
Detta leder till felaktiga poster; en läckande elektrod registrerar signalen från en cell som är inaktiv, eller ger en svagare signal än vad den faktiskt är. Eftersom vi inte alltid kan berätta varför (eller till och med om) detta händer kan det vara svårt för forskare att förklara eller stödja sina resultat.
Men den största utmaningen som laget möter beror på det faktum att vi verkligen vet väldigt lite om hjärnan. I synnerhet vet vi lite om hur hjärnvävnad reagerar på elektrodkontakt och exponering. Neurovetenskapsmän har gjort många experiment för att studera hjärncellerna som de dödade eller skadade när elektroden sattes in.
Det finns faktiskt inte många lösningar. Artikeln föreslår att man fokuserar på områden i hjärnans visuella cortex. Forskare kan förstå om cellerna de studerar lever om syftet med deras forskning är att titta på bilden och observera cellernas svar.
Ändå har forskare kommit fram till att vår teknik har skjutit sig till gränserna för vad vi faktiskt vet om hjärnan. För att neurovetenskapare ska få förtroende för sina experimentella resultat måste de investera i grundläggande frågor om hur hjärnor reagerar på elektroder och andra tekniska ingrepp.
Ilya Khel