Stimulacija mozga može vratiti ispadanje pamćenja
Iako je rano u istraživačkom ciklusu, tim neuroznanstvenika pokazao da električna stimulacija koja se pruža kada se predviđa da memorija zakaže može poboljšati memorijsku funkciju.
Istraživači sa Sveučilišta Pennsylvania kažu da je ovo prvo istraživanje koje je pokazalo da električna stimulacija može poboljšati funkciju pamćenja u ljudskom mozgu.
Čini se da vrijeme, međutim, čini veliku razliku jer ista stimulacija općenito postaje ometajuća kad električni impulsi stignu tijekom razdoblja učinkovite memorijske funkcije.
U istraživačkom timu bili su Michael Kahana, profesor psihologije i glavni istražitelj, Youssef Ezzyat, stariji znanstvenik za podatke u laboratoriju Kahana; i Daniel Rizzuto, direktor kognitivne neuromodulacije u Pennu.
Njihova otkrića pojavljuju se u časopisuTrenutna biologija.
Stručnjaci kažu da je rad važan korak prema dugoročnom cilju Obnavljanja aktivne memorije, četverogodišnjeg projekta Ministarstva obrane usmjerenog na razvoj tehnologija sljedeće generacije koje poboljšavaju memorijske funkcije kod ljudi koji pate od gubitka pamćenja.
Studija ilustrira važnu vezu između odgovarajuće vremenske stimulacije dubokog mozga i njenih potencijalnih terapijskih blagodati.
Da bi došli do ove točke, Pennov tim prvo je morao razumjeti i dekodirati signalne obrasce koji odgovaraju maksimumima i padovima memorijske funkcije.
"Primjenom metoda strojnog učenja na električne signale izmjerene na široko rasprostranjenim mjestima u ljudskom mozgu", rekao je Ezzyat, vodeći autor referata, "u stanju smo identificirati neuronsku aktivnost koja ukazuje kada će određeni pacijent imati propuste u kodiranju memorije."
Koristeći ovaj model, Kahanin tim ispitao je kako se razlikuju učinci stimulacije tijekom slabe naspram učinkovite memorijske funkcije.
U istraživanju su sudjelovali neurohirurški pacijenti koji su se liječili zbog epilepsije u nekoliko ustanova širom zemlje. Sudionici su zamoljeni da prouče i prisjete popisa uobičajenih riječi dok primaju sigurnu razinu stimulacije mozga.
Tijekom ovog procesa, Pennov tim zabilježio je električnu aktivnost elektroda ugrađenih u mozak pacijenta kao dio rutinske kliničke njege. Ove su snimke identificirale biomarkere uspješne memorijske funkcije, obrasce aktivnosti koji se javljaju kada mozak učinkovito stvara nova sjećanja.
"Otkrili smo da, kad električna stimulacija stigne tijekom razdoblja efektivnog pamćenja, pamćenje se pogoršava", rekla je Kahana. "Ali kad električna stimulacija dođe u vrijeme lošeg funkcioniranja, pamćenje se značajno poboljšava."
Kahana to uspoređuje s obrascima prometa u mozgu: poticanje mozga tijekom sigurnosne kopije vraća normalan protok prometa.
Stjecanje uvida u ovaj proces moglo bi poboljšati život mnogih vrsta pacijenata, posebno onih s traumatičnom ozljedom mozga ili neurološkim bolestima, poput Alzheimerove bolesti.
"Tehnologija koja se temelji na ovoj vrsti stimulacije", rekao je Rizzuto, "mogla bi stvoriti značajne pomake u performansama memorije, ali potrebno je više rada kako bi se prešlo s dokaza o konceptu na stvarnu terapijsku platformu."
Da bi se potaknulo kontinuirano istraživanje, Obnavljanje aktivne memorije (RAM) javno je objavilo opsežni skup podataka o intrakranijalnom snimanju i stimulaciji mozga koji uključuje više od 1.000 sati podataka od 150 pacijenata koji obavljaju memorijske zadatke.
Izvor: Sveučilište Pennsylvania / EurekAlert
