Стимуляція мозку може відновити пробіли в пам'яті

Хоча на початку дослідницького циклу група неврологів показала, що електрична стимуляція, яка здійснюється тоді, коли передбачається вихід з ладу пам'яті, може покращити функцію пам'яті.

Дослідники з Університету Пенсільванії заявляють, що це перше дослідження, яке показало, що електростимуляція може поліпшити функцію пам'яті в мозку людини.

Однак час, схоже, має велике значення, оскільки одна і та ж стимуляція, як правило, стає руйнівною, коли електричні імпульси надходять у періоди ефективної функції пам'яті.

До складу дослідницької групи входили Майкл Кахана, професор психології та головний дослідник, Юсеф Еззят, старший науковий співробітник лабораторії Кахани; та Даніель Ріццуто, директор когнітивної нейромодуляції в Пенсільванії.

Їх висновки з’являються в журналіСучасна біологія.

Експерти вважають, що робота є важливим кроком на шляху до довгострокової мети відновлення активної пам'яті, чотирирічного проекту Міністерства оборони, спрямованого на розробку технологій наступного покоління, які покращують функції пам'яті у людей, які страждають від втрати пам'яті.

Дослідження ілюструє важливий зв’язок між належним чином приуроченою стимуляцією глибокого мозку та її потенційними терапевтичними перевагами.

Щоб дійти до цього пункту, команда Пенна спочатку мала зрозуміти і розшифрувати схеми сигналізації, які відповідають максимумам і мінімумам функції пам'яті.

"Застосовуючи методи машинного навчання до електричних сигналів, що вимірюються в розповсюджених місцях по всьому мозку людини, - сказав Еззят, головний автор доповіді, - ми можемо визначити нейронну активність, яка вказує на те, коли у даного пацієнта будуть недоліки в кодуванні пам'яті".

Використовуючи цю модель, команда Кахани дослідила, як ефекти стимуляції відрізняються під час поганої та ефективної функції пам'яті.

У дослідженні брали участь нейрохірургічні пацієнти, які отримували лікування епілепсії в кількох закладах по всій країні. Учасникам було запропоновано вивчити та згадати списки загальновживаних слів, отримуючи безпечний рівень стимуляції мозку.

Під час цього процесу команда Пенна реєструвала електричну активність від електродів, імплантованих у мозок пацієнтів, як частину звичайної клінічної допомоги. Ці записи визначали біомаркери успішної функції пам’яті, моделі діяльності, які виникають, коли мозок ефективно створює нові спогади.

"Ми виявили, що коли електрична стимуляція надходить у періоди ефективної пам'яті, пам'ять погіршується", - сказала Кахана. "Але коли електрична стимуляція надходить у періоди поганої роботи, пам'ять значно покращується".

Кахана порівнює це з шаблонами руху в мозку: стимулювання мозку під час резервного копіювання відновлює нормальний потік руху.

Отримати розуміння цього процесу може покращити життя багатьох типів пацієнтів, особливо тих, хто страждає на черепно-мозкову травму чи неврологічні захворювання, такі як хвороба Альцгеймера.

"Технологія, заснована на цьому типі стимуляції, - сказав Ріццуто, - може дати значний виграш у роботі пам'яті, але потрібно більше роботи, щоб перейти від підтвердження концепції до фактичної терапевтичної платформи".

Для сприяння постійним дослідженням Відновлення активної пам’яті (RAM) публічно оприлюднило обширний набір записів та стимуляції внутрішньочерепного мозку, що включав понад 1000 годин даних від 150 пацієнтів, які виконували завдання з пам'яті.

Джерело: Університет Пенсільванії / EurekAlert