Dezvoltarea unei proteze neuronale pentru a facilita restaurarea memoriei la oameni

Studiul desfășurat de cercetătorii de la Wake Forest University School of Medicine și University of Southern California (USC) abordează dezvoltarea unei proteze neurale hipocampale menite să faciliteze codificarea și reamintirea amintirilor umane legate de caracteristicile și categoriile stimulilor. Cercetarea se axează pe provocarea majoră a demenței și a bolii Alzheimer, care afectează peste 50 de milioane de persoane la nivel global, generând costuri semnificative.
Principalele tehnici explorate pentru restaurarea sau îmbunătățirea funcției de memorie includ stimularea cu frecvență fixă, care vizează modificarea stării creierului, și stimularea spațio-temporală, care emulează activitatea ansamblului asociată cu memoria. Studiul se concentrează pe crearea de coduri statice de stimulare spațio-temporală care să modifice performanța memoriei într-un mod specific conținutului.

Subiecții studiului au fost pacienți cu epilepsie focală refractară medical, care au fost supuși monitorizării și localizării crizelor epileptice prin intermediul unor proceduri chirurgicale invazive. A fost folosit un model de decodare a memoriei (MDM) pentru a deriva coduri statice specifice fiecărei categorii de imagini prezentate în sarcina de memorie. Aceste coduri au fost apoi utilizate pentru a stimula hipocampul în timpul sarcinii de potrivire întârziată a eșantioanelor (DMS), cu scopul de a evalua impactul asupra reținerii memoriei.

Rezultatele au arătat că stimularea cu coduri fixe spațio-temporale poate modifica performanța memoriei într-un mod specific conținutului, cu o rată de succes variabilă între subiecți și categorii. Deși stimularea a modificat memoria în aproape un sfert dintre cazuri, acuratețea codurilor derivate a fost scăzută, sugerând necesitatea îmbunătățirii metodelor de derivare a codurilor.

Studiul sugerează că stimularea hipocampală bazată pe coduri fixe spațio-temporale reprezintă o abordare viabilă pentru modificarea reținerii informațiilor specifice în subiecții umani și subliniază potențialul acestei tehnici ca alternativă sau metodă complementară de stimulare în cadrul unei proteze neurale hipocampale. Cu toate acestea, este necesară o rafinare suplimentară a modelului MDM și a acurateței codurilor derivate înainte ca această abordare să fie pregătită pentru utilizare într-o proteză neurală destinată memoriei.

sursa: Science Daily
foto: În timpul studiului, echipa de cercetare a oferit neurostimulare participanților la studiu în timpul sarcinilor de memorie de recunoaștere vizuală. (Atrium Health Wake Forest Baptist)