新的“假肢”破解大腦以喚起特定的記憶

神經科學家用一種新的假肢系統“破解”了大腦的記憶通路，該系統可以幫助改善對特定記憶的記憶。

深部大腦技術無法提醒你是否已經關閉了烤箱，但由維克森林大學（WFU）和南加州大學（USC）領導的研究表明，它有時可以幫助人們更容易地回憶起特定的圖像。

電氣和磁大腦刺激最近成為一種很有前途的新方法，可以提高整體認知能力，但直到最近的這一突破，大腦“zap”來回憶離散細節的想法才是科幻小說的工作。

“在這里，我們不僅強調了一種增強記憶力的神經刺激創新技術，而且我們還證明了刺激記憶不僅限于一般方法，還可以應用于對一個人至關重要的特定信息。解釋WFU醫學院的神經科學家Brent Roeder。

這些實驗是在14名患有癲癇癥的成年人中進行的，他們正在安裝腦電極以定位癲癇發作的中心。

Roeder和他的同事們一直在研究類似的群體多年來，因為這些植入物也提供了一個研究腦電刺激的平臺。

2018年，團隊測試神經植入物通過要求他們“寫入”信息代碼來植入海馬體– 據說記憶被“存儲”在大腦中的地方。

研究人員解釋說，這些電子代碼旨在模擬與記憶信息相關的神經活動模式。

現在，該團隊變得更加具體。他們使用了一種計算機模型，該模型本質上是觀察一個人的大腦活動，以試圖找出哪些模式與特定圖像的記憶一致。

當參與者參加視覺記憶測試時，該模型為每個人生成了刺激模式，這些模式與記憶動物、建筑物、植物、工具和車輛的圖像有關。

當這些相同的神經“代碼”被人為地反饋到海馬體中時，該研究的參與者在大約22%的情況下更好地匹配先前從記憶中觀察到的圖像。

這是一個相對較低的準確性，但是當研究人員刺激大腦的兩個半球并且只關注記憶受損的參與者時，結果躍升至近38%。

“我們的目標是創造一種干預措施，可以恢復由于以下原因而失去的記憶功能阿爾茨海默氏癥疾病、中風或頭部受傷，”說羅德。

“我們發現最明顯的變化發生在記憶受損的人身上。

研究小組表示，他們的研究結果清楚地表明，這種形式的深部腦刺激“有可能用于顯著改變記憶”。然而，這一未來仍面臨多重挑戰。

為個人記憶尋找“靜態代碼”是一個崇高的目標，需要進一步完善和測試手頭的模型。即使代碼在增強記憶力方面起作用，就像在當前的實驗中一樣，也不清楚這些神經模式實際上是在編碼圖像類別的哪個組成部分。

“一棟房子里有一棵樹的圖像可能旨在讓房子成為研究人員圖像的主要焦點，”本研究的作者解釋，“但樹的位置可能會干擾這一意圖。

隨著時間推移，焦點也可能因人而異。

研究人員計劃繼續修改他們的記憶模型，以弄清楚如何在海馬體中編碼和檢索更多基本信息。他們還想測試一個人的記憶模式是否可以用來刺激另一個人的記憶。

如果這被證明是可能的，那么這表明假體記憶系統正在將記憶代碼“寫入”大腦，而不是“強化”已經存在的代碼。

“這些問題中的每一個都將推動研究向前發展，以開發一種記憶假肢，該假體在患者中很常見的記憶編碼的一般特征，但又足夠具體，以促進特定記憶內容的保留，”該團隊總結.

該研究發表在計算神經科學前沿.

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