Aju stimuleerimine võib taastada mälu
Ehkki uurimistsükli alguses on neuroteadlaste meeskond näidanud, et elektriline stimulatsioon, mis toimib siis, kui ennustatakse mälu ebaõnnestumist, võib parandada mälu toimimist.
Pennsylvania ülikooli teadlaste sõnul on see esimene uuring, mis näitab, et elektriline stimulatsioon võib parandada inimese aju mälufunktsiooni.
Ajastusel näib olevat aga suur erinevus, kuna sama stimulatsioon muutub tavaliselt häirivaks, kui elektrilise impulss saabub mälu tõhusa funktsioneerimise perioodil.
Uurimisrühma kuulusid psühholoogiaprofessor ja uurija Michael Kahana, Kahana labori vanemteadur Youssef Ezzyat; ja Pennis kognitiivse neuromodulatsiooni direktor Daniel Rizzuto.
Nende leiud ilmuvad ajakirjasPraegune bioloogia.
Ekspertide sõnul on see töö oluline samm pikaajalise eesmärgi taastamise nimel - aktiivse mälu taastamine - nelja-aastane kaitseministeeriumi projekt, mille eesmärk on arendada järgmise põlvkonna tehnoloogiaid, mis parandavad mälukaotuse all kannatavate inimeste mälu funktsioone.
Uuring illustreerib olulist seost asjakohaselt ajastatud sügava aju stimulatsiooni ja selle potentsiaalse terapeutilise kasu vahel.
Siiani jõudmiseks pidi Penni meeskond kõigepealt mõistma ja dekodeerima signaalimustrid, mis vastavad mälu funktsioonide kõrgematele ja madalamatele tasemetele.
"Rakendades masinõppemeetodeid kogu inimese ajus laialt levinud kohtades mõõdetud elektrisignaalide jaoks," ütles juhtivtöötaja Ezzyat, "suudame tuvastada närviaktiivsuse, mis näitab, millal konkreetsel patsiendil on mälu kodeerimine."
Selle mudeli abil uuris Kahana meeskond, kuidas stimulatsiooni mõjud erinevad halva või efektiivse mälu funktsiooni ajal.
Uuringus osalesid neurokirurgilised patsiendid, kes said epilepsia ravi mitmes asutuses üle kogu riigi. Osalejatel paluti uurida ja meelde tuletada levinud sõnade loendeid, saades samal ajal aju stimulatsiooni ohutul tasemel.
Selle protsessi käigus registreeris Penni meeskond rutiinse kliinilise ravi raames patsientide ajusse implanteeritud elektroodide elektrilise aktiivsuse. Need salvestised tuvastasid eduka mälufunktsiooni biomarkerid, aktiivsusmustrid, mis tekivad siis, kui aju loob tõhusalt uusi mälestusi.
"Leidsime, et kui elektrilise stimulatsiooni saabumine toimub tõhusa mälu perioodil, halveneb mälu," ütles Kahana. "Kuid kui elektrostimulatsioon saabub halva töö korral, paraneb mälu märkimisväärselt."
Kahana võrdleb seda aju liiklusmustritega: varundamise ajal aju stimuleerimine taastab liikluse normaalse voo.
Sellest protsessist ülevaate saamine võib parandada mitut tüüpi patsientide elu, eriti traumaatilise ajukahjustuse või neuroloogiliste haigustega, näiteks Alzheimeri tõvega patsientide elu.
"Seda tüüpi stimulatsioonil põhinev tehnoloogia," ütles Rizzuto, "võib märkimisväärselt suurendada mälu jõudlust, kuid kontseptsiooni tõestamisest tegelikule terapeutilisele platvormile liikumiseks on vaja rohkem tööd."
Käimasolevate uuringute edendamiseks on taastav aktiivmälu (RAM) avalikult välja andnud ulatusliku koljusisese aju registreerimise ja stimulatsiooni andmekogumi, mis sisaldas rohkem kui 1000 tundi andmeid 150 mäluülesannet täitvalt patsiendilt.
Allikas: Pennsylvania ülikool / EurekAlert
