Študija ameriškega ministrstva za obrambo uporablja stimulacijo možganov za izboljšanje spomina

Večina izmed nas sprejema morebitno prizadetost spomina kot nesrečno življenjsko dejstvo, toda nedavni napredek v stimulaciji možganov, ki jo financira ameriško ministrstvo za obrambo, bi to lahko spremenil. V torek so znanstveniki, ki izvajajo raziskave v okviru programa, poročali v reviji Nature Communications da so našli način, kako električno spodbuditi možgane, da na pomemben način izboljšajo spomin.

Cilj programa je končno zdravljenje ljudi z nevrološkimi motnjami, kot je Parkinsonova bolezen in epilepsija, ki vplivajo na številne borilne veterane, ki živijo z dolgoročnimi učinki travme glave in posttravmatske stresne motnje. Novi dokument, objavljen v torek, je pomemben korak pri doseganju teh ciljev. Ekipa raziskovalcev, ki jo je vodil dr. Youssef Ezzyat na univerzi v Pennsylvaniji, je ugotovilo, da bi neposredno spodbujanje dela možganov, imenovanega lateralna temporalna skorja, pripomoglo k izboljšanju spomina bolnikov 15 odstotkov.

V študiji so raziskovalci zabeležili možgansko aktivnost 25 prostovoljcev, ki so sodelovali v kliničnem preskušanju, namenjenem zdravljenju epilepsije, ki je odporna na zdravila, motnjo, ki lahko vpliva na spomin osebe. Bolniki so prebrali seznam 12 besed in so jim dali navodila, da jih zapomnijo. Ves čas so znanstveniki spremljali bolniško aktivnost možganov z elektrodami na možganski površini in v možganih.

Hranjenje teh podatkov algoritmu za strojno učenje je pokazalo, da je možen pacientov možgani ne pravilno kodiranje spominov. Kasneje, ko so bolniki opravljali nalogo spomina, so elektrode, ki so bile priklenjene na njihovo lateralno temporalno skorjo, del možganov, povezane s procesom spomina in jezika, pacientom dala malo električne energije, da bi spodbudile regijo, kadar je zaznal aktivnost, povezano z kodiranje primanjkljajev.

Avtorji študije poročajo, da je ta proces spremljanja in odzivanja, znan kot stimulacija zaprte zanke, izboljšal spomin bolnikov za 15 odstotkov. Ta nova študija temelji na prejšnjih ugotovitvah Ezzyatove ekipe, ki je pokazala potencial za zaprto zanko stimulacijo možganov za izboljšanje kodiranja spomina. To se od odprte zanke razlikuje po tem, da se sproži le, ko bolnik pokaže biomarkerje, ki kažejo na težave pri kodiranju. Najnovejše raziskave temeljijo na tej intervenciji z opredelitvijo anatomskega cilja za stimulacijo možganov.

Ker, kot Inverse Nacionalni inštituti za duševno zdravje niso zelo zainteresirani za financiranje tovrstnih raziskav, zdi se, da je ta projekt in drugi, ki jih je financiral D.O.D. zdravniki lahko najbolje izpopolnjujejo zdravljenje, ki vključuje neposredno stimulacijo možganov.

Izvleček: Napake spomina so frustrirajuće in pogosto posledica neučinkovitega kodiranja. Eden od pristopov za izboljšanje rezultatov spomina je neposredna modulacija možganske aktivnosti z električno stimulacijo. Prejšnja prizadevanja pa so poročala o nedoslednih učinkih pri uporabi stimulacije z odprto zanko in so pogosto usmerjeni v hipokampus in medialne časovne mešičke. Tukaj uporabljamo sistem z zaprto zanko za spremljanje in dekodiranje živčne aktivnosti iz neposrednih možganskih posnetkov pri ljudeh. Uporabljamo ciljno stimulacijo na lateralno časovno skorjo in poročamo, da ta stimulacija rešuje obdobja slabega kodiranja spomina. Ta sistem se tudi izboljša pozneje, saj razkriva, da je lateralna temporalna skorja zanesljiva tarča za izboljšanje spomina. Naši rezultati kažejo, da taki sistemi lahko zagotovijo terapevtski pristop za zdravljenje disfunkcije spomina.