"Пейсмейкер" покращує пам'ять

Відновлені сигнали мозку покращують пам'ять на 35 відсотків

Технічний інтерфейс до мозку може допомогти запам'ятати - як своєрідний «протез пам’яті». © Петрович / iStock
читати вголос

Електронне нагадування: американські дослідники розробили технологію, яка допомагає запам’ятати. Система спочатку ідентифікує мозкові хвилі, які виникають при правильному запам'ятовуванні. Потім ці сигнали відтворюють його назад у мозок власника за допомогою електродів. В експерименті цей електронний "протез" покращив пам'ять випробовуваних на 37 відсотків, як повідомляють дослідники. Вони сподіваються, що це колись може допомогти пацієнтам з деменцією.

Незважаючи на складність, наш мозок вже не є «чорною скринькою»: через інтерфейси між мозку та комп’ютером дослідники шпигують за функціонуванням розуму і можуть навіть читати думки у вигляді мови, образів та відео чи снів. Глибока стимуляція мозку навіть активно втручається в мозок за допомогою електродів і знімає, наприклад, симптоми депресії, Паркінсона, інсультів або навіть хвороби Альцгеймера.

Імплантовані електроди як інтерфейс

Зараз Роберт Хампсон з баптистського медичного центру «Wake Forest» та його колеги поєднали існуючі методи читання та втручання. На їх основі вони розробили систему, яка спеціально підтримує та покращує пам’ять - своєрідний протез електронної пам’яті. «Це важливий перший крок у ліквідації втрати пам’яті», - каже Хемпсон.

Пацієнти з епілепсією, яким електроди були імплантовані до їхнього мозку в рамках лікування, брали участь у їх пілотному дослідженні. Вони повинні допомогти знайти джерела припадків у мозку. У восьми таких пацієнтів електроди були розташовані поблизу гіпокампу, центру пам’яті мозку. Це дозволило дослідникам дуже точно вивести з ними мозкову діяльність, яка мала місце при згадуванні та запам'ятовуванні.

Обов’язковою умовою системи є електроди, імплантовані в мозок Медичний центр баптистів «Wake Forest»

Сигнали нагадування прочитані та записані

Ось так працює «протез» пам’яті: На першому кроці дослідники показали пацієнту просте зображення, яке потім слід було розпізнати за трьома-чотирма подальшими зображеннями. З кожною правильною відповіддю комп’ютер записував нейронні сигнали, які з’явилися в гіпокампі. За допомогою спеціальної програми вчені виділили цей «сигнал нагадування». дисплей

Потім послідував власне тест: Випробувані тепер повинні знову розпізнати картинки. Цього разу, однак, дослідники відтворили сигнал «нагадування» через електроди до мозку. Результат: за допомогою цього електронного нагадування учасники виступили на 37 відсотків краще, як повідомляють дослідники. У другому тесті зі складнішими зображеннями та довшими перервами пам'ять покращилась на 35 відсотків.

Спеціальна комп’ютерна програма виділяє та посилює сигнали пам’яті Медичний центр бабусистів «Wake Forest»

Надія для пацієнтів з деменцією?

"Це перший раз, коли ви виявили схему пам'яті пацієнта, а потім записали цей код у свій мозок", - каже Хемпсон. "Ми показали, що ми можемо зчитувати вміст пам'яті, ампліфікувати його, а потім омолоджувати, і це покращує пам'ять". В принципі, цей інтерфейс знаходиться між комп'ютерами і мозок з ним свого роду кардіостимулятор.

Дослідники бачать застосування такої системи, особливо у хворих на деменцію: "Навіть якщо пам'ять людини постраждала, можна виявити структури нейронних сигналів, які вказують на правильну пам'ять", - пояснює Хемпсон. "Ми можемо відтворити ці сигнали, допомагаючи мозку пацієнта формувати нові спогади. Ми сподіваємось допомогти пацієнтам з деменцією здобути конкретні спогади про те, де вони живуть, або як виглядають їхні онуки ».

Перед цим, однак, «пейсмейкер пам’яті» потрібно ще більш ретельно перевірити на його безпеку та функціональність. Поки що технологія все ще покладається на імплантовані електроди - ризикований і дорогий метод. Однак початкові експерименти з неінвазивними серцевими кардіостимуляторами проти сподівання Паркінсона, що майбутній технічний прогрес може дати змогу читати та вводити мозкові хвилі ззовні. (Журнал нейронної інженерії, 2018)

(Медичний центр "Бабусист Лісовий будинок", 28.03.2018 - НВО)