A megfelelően időzített agyi stimulációval lényegesen javítható a memória

A Pennsylvania Egyetem idegkutatóinak új tanulmánya szerint a bal agyfélteke precízen időzített elektromos stimulációjával, akár 15 százalékkal is javíthatóak a memória és tanulási képességeink. Ez az első eset, hogy ilyen eredményt értek el és ez hatalmas előrelépést jelenthet a USA Védelmi Minisztériumának RAM (Restoring Active Memory) programjában – aminek a célja a memória problémákban szenvedő veterán katonák állapotának javítását elősegítő technológiák fejlesztése.

“A tanulmányunknak kettő újszerű aspektusa van,” mondta Youssef Ezzyat, az egyetem pszichológia tanszékének rangidős adatkutatója és a tanulmány vezető szerzője. “Kidolgoztunk egy rendszert, ami monitorozza az agyi aktivitást és így az alany agyi aktivitására válaszolva vált ki stimulációt. Egy új célpontot is sikerült azonosítanunk a stimulációra, a bal oldalirányú halántéktáji agykéreget.”

A kutatók egy korábbi munkájukban már megvizsgálták, hogy az agyi aktivitástól függetlenül alkalmazott agyi stimulációnak milyen hatással van – például egy szavak megjegyzésén alapuló feladatnál, a résztvevők agyát minden második szónál stimuláció érte.

A jelenlegi tanulmányban azonban egy másik megközelítéshez folyamodtak. A résztvevők agyi aktivitását valós időben figyelték meg, amint azok éppen egy bizonyos feladattal vannak elfoglalva. A résztvevőknél itt egy algoritmus követte és rögzítette agyi jeleiket, amik alapján később egy másik hasonló feladat végzésénél elektromos impulzusokkal – amiket a résztvevők nem is éreztek – igyekezett javítani a résztvevők eredményein, amikor azt látták, hogy az agyi aktivitás alapján valószínűleg a jövőben nem emlékeznek majd az adott szóra.

“Minden újabb szóval, amit a résztvevők láttak, a rendszer felvette és megvizsgálta az agyi aktivitásukat, ami alapján megpróbálta előre jelezni, hogy azok hatékonyan tanulták e meg. Amikor a rendszer nem hatékony tanulást fedezett fel egy stimuláció kiváltásával próbálta zárni a kört,” mondta Ezzyat.

A tanulmányban 25 epilepsziás beteg vett részt, akikbe korábban a betegségükből adódóan elektródákat ültettek be – ami az epilepszia rutinszerű klinikai kezelései közé tartozik.

Hogy lehetőséget adjanak az algoritmusnak a tanulásra, a kutatók legalább 45 percig végeztettek memória feladatokat a betegekkel, mielőtt még megadták volna az algoritmusnak a lehetőséget a stimulációra. Ezek a előzetes felmérések segítettek abban, hogy a rendszer hatékonyan állapítsa meg azokat az eseteket, amikor a résztvevők tanulása nem elég hatékony.

“Azzal hogy beteg specifikus, személyre szabott, gépi tanulási modelleket hoztunk létre, képesek voltunk úgy programozni a stimulációkat, hogy azok akkor küldjenek impulzust, amikor a memória az előjelzések szerint nem működik. Jelenleg ennek a technológiának a legjobbak az esélyei a memóriaműködés visszaállításában,” mondta Michael Kahana, aki a korábbi kutatást vezette és a mostaniban is szerepet vállalt.

A kutatók szerint a technológiának hatalmas terápiás előnyei lehetnek főleg az agyi traumától vagy az Alzheimer kórtól szenvedő embereknél.

“Most már pontosabban tudjuk, hogy hol kell stimulálni az agyat a memória problémákkal küzdő betegek memóriájának feljavításához és azt is hogy mikor kell stimulálni a maximális hatás eléréséhez,” mondta Daniel Rizzuto, a RAM projekt egyik kutatója.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.