Stimularea creierului poate restabili caderea memoriei

Deși la începutul ciclului de cercetare, o echipă de neurologi a demonstrat că stimularea electrică livrată atunci când se anticipează că eșecul memoriei poate îmbunătăți funcția memoriei.

Cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania spun că acesta este primul studiu care arată că stimularea electrică poate îmbunătăți funcția de memorie în creierul uman.

Cu toate acestea, sincronizarea pare să facă o mare diferență, deoarece aceeași stimulare devine, în general, perturbatoare atunci când impulsurile electrice ajung în perioadele de funcționare efectivă a memoriei.

Echipa de cercetare a inclus-o pe Michael Kahana, profesor de psihologie și investigator principal, Youssef Ezzyat, un om de știință de date în laboratorul Kahana; și Daniel Rizzuto, director de neuromodulare cognitivă la Penn.

Descoperirile lor apar în jurnalBiologie actuală.

Experții spun că lucrarea este un pas important către obiectivul pe termen lung al Restabilirii Memoriei Active, un proiect de patru ani al Departamentului Apărării, care vizează dezvoltarea tehnologiilor de nouă generație care îmbunătățesc funcția de memorie la persoanele care suferă de pierderea memoriei.

Studiul ilustrează o legătură importantă între stimularea creierului profund cronometrată corespunzător și beneficiile sale terapeutice potențiale.

Pentru a ajunge în acest punct, echipa Penn a trebuit mai întâi să înțeleagă și să decodeze tiparele de semnalizare care corespund cu funcțiile de maxim și minim ale memoriei.

„Prin aplicarea metodelor de învățare automată la semnalele electrice măsurate în locații răspândite în tot creierul uman”, a spus Ezzyat, autor principal al lucrării, „suntem capabili să identificăm activitatea neuronală care indică momentul în care un anumit pacient va avea cadouri de codificare a memoriei”.

Folosind acest model, echipa lui Kahana a examinat modul în care efectele stimulării diferă în timpul funcției de memorie slabă față de cea eficientă.

Studiul a implicat pacienți neurochirurgicale care primesc tratament pentru epilepsie la mai multe facilități din întreaga țară. Participanții au fost rugați să studieze și să reamintească liste de cuvinte obișnuite în timp ce primeau niveluri sigure de stimulare a creierului.

În timpul acestui proces, echipa Penn a înregistrat activitatea electrică din electrozii implantați în creierul pacienților ca parte a îngrijirii clinice de rutină. Aceste înregistrări au identificat biomarkerii funcției de memorie de succes, tipare de activitate care apar atunci când creierul creează în mod eficient noi amintiri.

„Am constatat că, atunci când stimularea electrică ajunge în perioadele de memorie eficientă, memoria se înrăutățește”, a spus Kahana. „Dar când stimularea electrică ajunge în momente de funcționare slabă, memoria se îmbunătățește semnificativ.”

Kahana îl compară cu modelele de trafic din creier: stimularea creierului în timpul unui backup restabilește fluxul normal de trafic.

Obținerea unei perspective asupra acestui proces ar putea îmbunătăți viața multor tipuri de pacienți, în special a celor cu leziuni cerebrale traumatice sau boli neurologice, precum Alzheimer.

„Tehnologia bazată pe acest tip de stimulare”, a spus Rizzuto, „ar putea produce câștiguri semnificative în performanța memoriei, dar este nevoie de mai multă muncă pentru a trece de la dovada conceptului la o platformă terapeutică reală”.

Pentru a încuraja cercetările în curs de desfășurare, Restaurarea memoriei active (RAM) a publicat public un set de date extins de înregistrare și stimulare intracraniană a creierului care a inclus peste 1.000 de ore de date de la 150 de pacienți care efectuează sarcini de memorie.

Sursa: Universitatea din Pennsylvania / EurekAlert