Smegenų stimuliavimas gali atkurti atminties trūkumus

Nors mokslinių tyrimų ciklo pradžioje neuromokslininkų komanda parodė, kad elektrinė stimuliacija, teikiama, kai numatoma, kad atmintis sugenda, gali pagerinti atminties funkciją.

Pensilvanijos universiteto mokslininkai teigia, kad tai pirmasis tyrimas, parodantis, kad elektrinė stimuliacija gali pagerinti atminties funkciją žmogaus smegenyse.

Tačiau atrodo, kad laikas turi didelių pokyčių, nes ta pati stimuliacija paprastai tampa sutrikdoma, kai efektyvios atminties veikimo periodais gaunami elektriniai impulsai.

Tyrėjų grupėje buvo psichologijos profesorius Michaelas Kahana ir pagrindinis tyrėjas Youssefas Ezzyatas, vyresnysis duomenų mokslininkas Kahana laboratorijoje; ir Danielis Rizzuto, „Penn“ kognityvinės neuromoduliacijos direktorius.

Jų išvados pateikiamos žurnaleDabartinė biologija.

Ekspertai teigia, kad šis darbas yra svarbus žingsnis siekiant ilgalaikio tikslo - atkurti aktyvią atmintį - ketverius metus trunkantį Gynybos departamento projektą, kurio tikslas - sukurti naujos kartos technologijas, gerinančias atminties funkciją žmonėms, kenčiantiems nuo atminties.

Tyrimas iliustruoja svarbų ryšį tarp tinkamai nustatytos giliųjų smegenų stimuliacijos ir galimos terapinės naudos.

Norėdami patekti į šį tašką, „Penn“ komanda pirmiausia turėjo suprasti ir iššifruoti signalų šablonus, atitinkančius aukščiausias ir žemiausias atminties funkcijas.

„Taikydami mašininio mokymosi metodus elektriniams signalams, matuojamiems plačiai paplitusiose žmogaus smegenų vietose, - sakė pagrindinio straipsnio autorius Ezzyatas, - mes galime nustatyti nervinę veiklą, rodančią, kada tam tikram pacientui bus atminties kodavimo trūkumai.

Naudodama šį modelį Kahanos komanda ištyrė, kaip skiriasi stimuliacijos poveikis esant prastai veikiančiai, palyginti su efektyvia atminties funkcija.

Tyrime dalyvavo neurochirurginiai pacientai, gydomi epilepsija keliose šalies įstaigose. Dalyvių buvo paprašyta ištirti ir prisiminti bendrų žodžių sąrašus, o jie gavo saugų smegenų stimuliacijos lygį.

Šio proceso metu Penn komanda užregistravo elektrodų elektrodų, implantuotų į pacientų smegenis, aktyvumą kaip įprastos klinikinės priežiūros dalį. Šie įrašai nustatė sėkmingos atminties funkcijos biomarkerius, veiklos modelius, atsirandančius, kai smegenys efektyviai kuria naujus prisiminimus.

"Mes nustatėme, kad atėjus elektrinei stimuliacijai efektyvios atminties laikotarpiais, atmintis blogėja", - sakė Kahana. "Bet kai elektrinė stimuliacija pasiekiama netinkamo veikimo metu, atmintis žymiai pagerėja."

Kahana tai prilygina smegenų eismo modeliams: stimuliuojant smegenis atsarginės kopijos metu, atkuriamas įprastas srautas.

Įžvalga apie šį procesą gali pagerinti daugelio tipų pacientų, ypač turinčių galvos smegenų traumą ar neurologinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga, gyvenimą.

„Šio tipo stimuliacija pagrįsta technologija, - sakė Rizzuto, - galėtų reikšmingai padidinti atminties našumą, tačiau reikia daugiau darbo, kad pereitume nuo koncepcijos įrodymo prie faktinės terapinės platformos“.

Siekdama skatinti vykstančius tyrimus, atkuriamoji aktyvioji atmintis (RAM) viešai išleido platų intrakranijinių smegenų registravimo ir stimuliacijos duomenų rinkinį, kuriame buvo daugiau nei 1 000 valandų 150 pacientų, atliekančių atminties užduotis, duomenų.

Šaltinis: Pensilvanijos universitetas / EurekAlert