Τα ευρήματα εμφανίζονται στο διαδίκτυο στο Frontiers in Computational Neuroscience .

Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα προήλθε από τη μελέτη του 2018 της ομάδας Wake Forest και USC με επικεφαλής τον Robert Hampson, Ph.D., καθηγητή αναγεννητικής ιατρικής, μεταφραστικής νευροεπιστήμης και νευρολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Wake Forest, η οποία έδειξε την επιτυχή εφαρμογή ενός προσθετικού συστήματος που χρησιμοποιεί τα πρότυπα μνήμης ενός ατόμου για να διευκολύνει την ικανότητα του εγκεφάλου να κωδικοποιεί και να ανακαλεί τη μνήμη.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο μοντέλο διαδικασιών που βοηθά τον ιππόκαμπο να βοηθήσει τους ανθρώπους να θυμούνται συγκεκριμένες πληροφορίες.

Στην προηγούμενη μελέτη, το ηλεκτρονικό προσθετικό σύστημα της ομάδας βασίστηκε σε ένα μη γραμμικό μαθηματικό μοντέλο πολλαπλών εισροών πολλαπλών εξόδων (MIMO) και οι ερευνητές επηρέασαν τα μοτίβα πυροδότησης πολλαπλών νευρώνων στον ιππόκαμπο, ένα μέρος του εγκεφάλου που εμπλέκεται στη δημιουργία νέων αναμνήσεις.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο μοντέλο διαδικασιών που βοηθά τον ιππόκαμπο να βοηθήσει τους ανθρώπους να θυμούνται συγκεκριμένες πληροφορίες. Όταν ο εγκέφαλος προσπαθεί να αποθηκεύσει ή να ανακαλέσει πληροφορίες όπως «Έσβησα τη σόμπα» ή «Πού έβαλα τα κλειδιά του αυτοκινήτου μου;» ομάδες κυττάρων συνεργάζονται σε νευρωνικά σύνολα που ενεργοποιούνται έτσι ώστε οι πληροφορίες να αποθηκεύονται ή να ανακαλούνται.

Χρησιμοποιώντας καταγραφές της δραστηριότητας αυτών των εγκεφαλικών κυττάρων, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο αποκωδικοποίησης μνήμης (MDM) το οποίο τους επέτρεψε να αποκωδικοποιήσουν ποια νευρική δραστηριότητα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση διαφορετικών τμημάτων συγκεκριμένων πληροφοριών.

Η νευρική δραστηριότητα που αποκωδικοποιήθηκε από το Μοντέλο Αποκωδικοποίησης Μνήμης MDM χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για τη δημιουργία ενός μοτίβου ή κώδικα, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για την εφαρμογή νευροδιέγερσης στον ιππόκαμπο όταν ο εγκέφαλος προσπαθούσε να αποθηκεύσει αυτές τις πληροφορίες.

«Εδώ, όχι μόνο επισημαίνουμε μια καινοτόμο τεχνική νευροδιέγερσης για την ενίσχυση της μνήμης, αλλά αποδεικνύουμε επίσης ότι η διέγερση της μνήμης δεν περιορίζεται μόνο σε μια γενική προσέγγιση, αλλά μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε συγκεκριμένες πληροφορίες που είναι κρίσιμες για ένα άτομο», δήλωσε ο Brent. Roeder, Ph.D., ερευνητής στο τμήμα μεταφραστικής νευροεπιστήμης της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Wake Forest και ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης.

Η ομάδα ενέγραψε 14 ενήλικες με επιληψία που συμμετείχαν σε μια διαγνωστική διαδικασία χαρτογράφησης εγκεφάλου που χρησιμοποίησε χειρουργικά εμφυτευμένα ηλεκτρόδια που τοποθετήθηκαν σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου για να εντοπίσουν την προέλευση των κρίσεων τους.

Οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε όλες τις χειρουργικές επεμβάσεις, μετεγχειρητική παρακολούθηση και νευρογνωστικές δοκιμές σε μία από τις τρεις τοποθεσίες που συμμετείχαν σε αυτή τη μελέτη, συμπεριλαμβανομένων των Atrium Health Wake Forest Baptist Medical Center, Keck Hospital of USC στο Λος Άντζελες και Rancho Los Amigo National Rehabilitation Center στο Downey, Καλιφόρνια .

Η ομάδα παρείχε ηλεκτρική διέγερση MDM κατά τη διάρκεια εργασιών μνήμης οπτικής αναγνώρισης για να δει εάν η διέγερση θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να θυμούνται καλύτερα τις εικόνες. Διαπίστωσαν ότι όταν χρησιμοποίησαν αυτή την ηλεκτρική διέγερση, υπήρξαν σημαντικές αλλαγές στο πόσο καλά θυμούνται τα πράγματα οι άνθρωποι. Στο 22% περίπου των περιπτώσεων, υπήρξε αισθητή διαφορά στην απόδοση.

(photo: pixabay)