美国军队研究表明电极能弥补受损脑组织

编辑:御泉棋牌 时间:2020-09-15 热度:5323℃ 来源:御泉棋牌 责编: 御泉棋牌

  一种旨在通过植入电极释放脑电刺激以改善记忆的策略正在进行人体试验。资助此项研究的美国军队希望,这种方法或许能帮助因脑部创伤导致长期记忆受损的数千名士兵。在日前于芝加哥举行的神经科学学会会议上,由美国国防部高级研究计划局资助的两个团队展示了此类植入设备能改善一个人留住记忆能力的证据。

  通过模拟创建和储存记忆的脑电模式,研究人员发现,脑损伤引发的空白能被弥合。这些成果燃起了人们的希望:自动增强逐渐衰退记忆的神经假体不仅能帮助脑部受伤的士兵,还能帮助中风病人,甚至是那些通过正常衰老而丧失了一些回忆能力的人。

  由于通过手术将设备植入脑中存在相关风险,两个团队正在研究已经植入电极的癫痫患者。研究人员能利用这些电极记录脑部活动,并刺激特定的神经元区域。南加州大学生物工程师Theodore Berger表示,尽管最终目标是治疗创伤性脑损伤,但这些人可能同样受益。这是因为反复癫痫会摧毁形成长期记忆所需的脑组织。

  研究认为,当一部分名为海马的大脑累积感官信息以及对空间和时间的感知,并且使其在短时间内随时可获取时,短期记忆便创建起来。而在此期间获取的记忆将固化成长期记忆。这一过程御泉棋牌的关键是一种从被称为CA3的海马部分穿行至被称为CA1的另一部分海马的信号。Berger和同事假定,重新创建该信号或许能恢复海马受损患者巩固记忆的能力。

  在此次芝加哥会议上展示的一项研究中,研究人员让12名癫痫患者观看图片,然后在90秒后回忆他们曾见过哪些。当参与者做此事时,研究人员记录下CA3和CA1的放电模式。随后,他们开发出一种可利用CA1细胞活动预测CA3放电模式的算法。同实际模型相比较,他们的预测准确率在80%左右。

  Berger介绍说,通过该算法,研究人员应当能模拟CA3正确信号的模式来刺激CA1细胞,即便一个人的CA3细胞受损。此前在猴子身上开展的研究中,他的团队发现,刺激拥有恰当模式的CA1显著改善了猴子的表现。这些动物被训练执行图片回忆任务,当回忆正确时,便能收到果汁奖励。

  该团队成员、USC生物工程师Dong Song表示,该团队已在一名女性癫痫患者身上尝试过这种刺激方法,但要想知道这是否改善了她的记忆还为时过早。他介绍说,接下来几个月,研究人员计划将其应用到更多患者身上。最终,一种设备可能被开发出来能探测到海马何时无法将短期记忆有效编码成长期记忆并提供支持这一过程的刺激。

  在波士顿大学神经生物学家Howard Eichenbaum看来,记忆形成代码能被如此准确地预测出来实在令人惊奇。不过,他提醒说,如果CA1细胞受损非常严重,以至于它们无法对刺激作出正确的回应,这种模拟便会很困难。同时,Eichenbaum认为,由于海马很复杂,并且从大脑中很多连接处接收输入信号,仅靠CA3信号刺激海马可能还不够。

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