Beyin Stimülasyonu Hafıza Kesintilerini Geri Getirebilir

Araştırma döngüsünün başlarında olmasına rağmen, bir sinirbilimci ekibi, hafızanın başarısız olacağı tahmin edildiğinde verilen elektriksel stimülasyonun hafıza fonksiyonunu iyileştirebileceğini gösterdi.

Pennsylvania Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bunun elektriksel uyarımın insan beynindeki hafıza işlevini iyileştirebileceğini gösteren ilk çalışma olduğunu söylüyorlar.

Bununla birlikte, etkili hafıza işlevi dönemlerinde elektrik darbeleri geldiğinde aynı uyarım genellikle rahatsız edici hale geldiğinden, zamanlamanın büyük bir fark yarattığı görülmektedir.

Araştırma ekibi, Kahana’nın laboratuarında kıdemli bir veri bilimcisi olan psikoloji profesörü ve baş araştırmacı, Youssef Ezzyat; ve Penn'de bilişsel nöromodülasyon direktörü Daniel Rizzuto.

Bulguları dergide yer alıyorGüncel Biyoloji.

Uzmanlar, çalışmanın, hafıza kaybından muzdarip kişilerde hafıza işlevini iyileştiren yeni nesil teknolojileri geliştirmeyi amaçlayan dört yıllık bir Savunma Bakanlığı projesi olan Aktif Belleği Geri Yükleme'nin uzun vadeli hedefine doğru önemli bir adım olduğunu söylüyorlar.

Çalışma, uygun şekilde zamanlanmış derin beyin stimülasyonu ile potansiyel terapötik faydaları arasında önemli bir bağlantı olduğunu göstermektedir.

Bu noktaya gelmek için, Penn ekibinin önce bellek işlevinin yüksek ve düşük seviyelerine karşılık gelen sinyalleşme modellerini anlaması ve kodunu çözmesi gerekiyordu.

Baş makalenin yazarı Ezzyat, "İnsan beynindeki yaygın yerlerde ölçülen elektrik sinyallerine makine öğrenme yöntemlerini uygulayarak, belirli bir hastanın ne zaman bellek kodlamasında eksiklik yaşayacağını gösteren sinirsel aktiviteyi belirleyebiliyoruz" dedi.

Kahana'nın ekibi, bu modeli kullanarak, zayıf ve etkili bellek işlevi sırasında stimülasyonun etkilerinin nasıl farklılaştığını inceledi.

Çalışma, ülke çapında çeşitli tesislerde epilepsi tedavisi gören beyin cerrahisi hastalarını içeriyordu. Katılımcılardan, güvenli beyin uyarımı seviyeleri alırken ortak kelimelerin listelerini incelemeleri ve hatırlamaları istendi.

Bu süreç sırasında Penn ekibi, rutin klinik bakımın bir parçası olarak hastaların beyinlerine implante edilen elektrotlardan elektriksel aktivite kaydetti. Bu kayıtlar, başarılı hafıza fonksiyonunun biyolojik belirteçlerini, beyin etkili bir şekilde yeni anılar yarattığında ortaya çıkan aktivite modellerini tanımladı.

Kahana, “Etkili hafıza dönemlerinde elektriksel uyarı geldiğinde, hafızanın kötüleştiğini gördük” dedi. "Ancak elektriksel uyarım kötü işlev zamanlarında geldiğinde, hafıza önemli ölçüde gelişir."

Kahana bunu beyindeki trafik modellerine benzetiyor: Bir yedekleme sırasında beyni uyarmak normal trafik akışını geri yükler.

Bu sürece ilişkin içgörü kazanmak, özellikle travmatik beyin hasarı veya Alzheimer gibi nörolojik hastalıkları olan birçok hasta türünün yaşamını iyileştirebilir.

Rizzuto, "Bu tür bir uyarıma dayalı teknoloji, bellek performansında anlamlı kazanımlar sağlayabilir, ancak kavram kanıtından gerçek bir terapötik platforma geçmek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var" dedi.

Devam eden araştırmaları desteklemek için, Aktif Belleği Geri Yükleme (RAM), bellek görevlerini yerine getiren 150 hastadan 1.000 saatten fazla veriyi içeren kapsamlı bir kafa içi beyin kaydı ve stimülasyon veri setini kamuya açıkladı.

Kaynak: Pennsylvania Üniversitesi / EurekAlert