Rangsangan Otak Boleh Memulihkan Kehilangan Ingatan

Walaupun pada awal kitaran penyelidikan, satu pasukan ahli sains saraf telah menunjukkan bahawa rangsangan elektrik yang disampaikan ketika memori diprediksi gagal dapat meningkatkan fungsi memori.

Penyelidik di University of Pennsylvania mengatakan ini adalah kajian pertama yang menunjukkan bahawa rangsangan elektrik dapat meningkatkan fungsi ingatan di otak manusia.

Walau bagaimanapun, masa nampaknya membuat perbezaan besar kerana rangsangan yang sama biasanya menjadi terganggu ketika denyutan elektrik tiba semasa tempoh fungsi memori yang berkesan.

Pasukan penyelidik termasuk Michael Kahana, profesor psikologi dan penyelidik utama, Youssef Ezzyat, seorang saintis data kanan di makmal Kahana; dan Daniel Rizzuto, pengarah neuromodulasi kognitif di Penn.

Penemuan mereka muncul dalam jurnalBiologi Semasa.

Pakar mengatakan bahawa kerja itu adalah langkah penting ke arah tujuan jangka panjang Memulihkan Memori Aktif, sebuah projek Jabatan Pertahanan empat tahun yang bertujuan untuk mengembangkan teknologi generasi seterusnya yang meningkatkan fungsi memori pada orang yang mengalami kehilangan ingatan.

Kajian ini menggambarkan hubungan penting antara rangsangan otak dalam yang tepat waktu dan potensi manfaat terapi.

Untuk sampai ke tahap ini, pasukan Penn pertama kali harus memahami dan menyahkod corak isyarat yang sesuai dengan fungsi memori yang tinggi dan rendah.

"Dengan menerapkan kaedah pembelajaran mesin ke isyarat elektrik yang diukur di lokasi yang meluas di seluruh otak manusia," kata Ezzyat, penulis kertas utama, "kita dapat mengenal pasti aktiviti saraf yang menunjukkan kapan pesakit tertentu akan mengalami kekurangan pengekodan memori."

Dengan menggunakan model ini, pasukan Kahana meneliti bagaimana kesan rangsangan berbeza semasa fungsi memori lemah dan berkesan.

Kajian ini melibatkan pesakit bedah saraf yang menerima rawatan untuk epilepsi di beberapa kemudahan di seluruh negara. Peserta diminta untuk belajar dan mengingat kembali senarai kata-kata umum sambil menerima tahap rangsangan otak yang selamat.

Semasa proses ini, pasukan Penn mencatatkan aktiviti elektrik dari elektrod yang ditanamkan di otak pesakit sebagai sebahagian daripada rawatan klinikal rutin. Rakaman ini mengenal pasti biomarker fungsi memori yang berjaya, corak aktiviti yang berlaku ketika otak berkesan mencipta kenangan baru.

"Kami mendapati bahawa, ketika rangsangan elektrik tiba dalam tempoh memori berkesan, ingatan bertambah buruk," kata Kahana. "Tetapi apabila rangsangan elektrik tiba pada waktu fungsi yang lemah, memori bertambah baik."

Kahana menyamakannya dengan corak lalu lintas di otak: merangsang otak semasa membuat cadangan mengembalikan aliran lalu lintas yang normal.

Mendapatkan pemahaman mengenai proses ini dapat meningkatkan kehidupan banyak jenis pesakit, terutama mereka yang mengalami kecederaan otak traumatik atau penyakit saraf, seperti penyakit Alzheimer.

"Teknologi berdasarkan jenis rangsangan ini," kata Rizzuto, "dapat menghasilkan keuntungan yang bermakna dalam prestasi memori, tetapi lebih banyak pekerjaan diperlukan untuk beralih dari bukti konsep ke platform terapi yang sebenarnya."

Untuk memupuk penyelidikan yang sedang berjalan, Memori Aktif Memulihkan (RAM) secara terbuka telah mengeluarkan set data rakaman dan rangsangan otak intrakranial yang luas yang merangkumi lebih dari 1.000 jam data dari 150 pesakit yang melakukan tugas memori.

Sumber: Universiti Pennsylvania / EurekAlert