Jacob Hoover
0 
3352
121
Hvis en datamaskinbrikke bodde i hjernen din og overvåket hukommelsen, kan den lære å huske for deg?
Konseptet kan høres ut som science fiction, men i følge en ny artikkel i Journal of Neural Engineering kan teknologi som dette være en realitet før lenge. I en militærfinansiert pilotstudie testet forskere vellykket det de kaller et "protesehukommelse" - et nevralt implantat som kan lære å gjenkjenne hjerneaktiviteten din når du riktig husker ny informasjon, og senere gjenskape den aktiviteten med elektriske signaler for å gi kort -term minne et løft.
I en liten test på 15 pasienter ved Wake Forest Baptist Medical Center hjalp dette proteseminnesystemet pasientene med å forbedre korttidshukommelsen deres i gjennomsnitt 35 prosent. I følge hovedforfatterforfatter Robert Hampson, professor i fysiologi, farmakologi og nevrologi ved Wake Forest School of Medicine i North Carolina, er denne graden av kortsiktig forbedring av minnet "enorm."
"På en måte var vi ikke overrasket over å finne at dette fungerte," sa Hampson i en video som fulgte papiret. "Vi hadde en lang historie med dyreforsøk der vi testet dette konseptet i andre arter - hos dyr på laboratoriet - og vi hadde suksess. Det som overrasket oss var hvor vellykket det var."
Å lage minner
I studien, som ble finansiert av U.S. Defense Advancement Research Projects Agency (DARPA), testet Hampson og kollegene det protesiske systemet på 15 pasienter som var påmeldt epilepsibehandlinger ved Wake Forest Baptist Medical Center. Pasientene deltok i en hjernekartleggingsprosedyre for å behandle anfallene deres, og hadde allerede elektroder kirurgisk implantert i forskjellige deler av hjernen, inkludert hippocampus - den delen av hjernen som var involvert i dannelsen av nye minner.
Når pasientene ellers ikke var opptatt med medisinsk behandling, meldte de seg frivillig til å teste proteseminnesystemet med Hampson og teamet hans.
"Vi [hadde] pasienten spilt et dataspill som [involverte] minnet, og vi [registrerte] aktiviteten til hjernecellene - nevronene - i hippocampus," sa Hampson.
Spillet var en grunnleggende minneutfordring som innebar å identifisere hvilke av flere bilder som hadde blitt vist på en tidligere skjerm. Forsinkelsen mellom å se et bilde og det å måtte huske det varierte gjennom forsøkene, som først varte i omtrent 2 minutter, og til slutt varte i opptil 75 minutter. Mens pasientene spilte, overvåket forskerne hjerneaktiviteten deres gjennom elektrodeimplantatene. Som pasienter svarte flere spørsmål riktig, samlet forskerne et stadig tydeligere bilde av hvordan hver pasients mentale aktivitet så ut da korttidshukommelsen deres var hardt i arbeid.
Under senere studier brukte forskerne disse personaliserte minnekodene for å stimulere bestemte deler av hver pasients hjerne. Når pasienter fikk denne mentale stimuleringen, ble tilbakekallingen bedre.
"Da vi testet pasienter ved å stimulere deres hippocampus med et mønster som var avledet fra deres egen nevrale aktivitet ... kunne vi forbedre korttidshukommelsen deres med ganske mye," sa Hampson.
I følge studien økte pasientenes riktige svar med et gjennomsnitt på 37 prosent i løpet av 2-minuttsforsøket og 35 prosent i 75-minuttsforsøket da hjernen deres ble stimulert - tall som Hampson kalte "en betydelig forbedring."
Gitt studiens lille prøvestørrelse, og det faktum at hver pasient allerede hadde eksisterende elektrodeimplantater for å behandle en ikke-relatert tilstand, er det nødvendig med betydelig mer forskning før kommersielle proteseminneimplantater som disse kan bli en realitet. Det neste trinnet, sa Hampson, er å prøve å gjenskape resultatene i et utvalg mennesker som ikke har epilepsi eller eksisterende neurale implantater..
"Det kommer til å kreve noen avgjørelser fra legene, pasientene og forskerne om når vi setter inn elektroder og hvem vi skal hjelpe," sa Hampson. "Men målet vårt er å hjelpe mennesker som har hatt en traumatisk hjerneskade, som har hatt et hjerneslag, mennesker som har hukommelsestap på grunn av aldring, Alzheimers eller en rekke andre sykdommer som kan påvirke hukommelsen."