US Department of Defense Study bruker hjernestimulering for å forbedre minne

De fleste av oss aksepterer eventuell minnehemming som et uheldig faktum i livet, men de siste fremskrittene i hjernestimulering, finansiert av Forsvarets Forsvarsdepartement, kan forandre alt dette. På tirsdag utfører forskere forskning innenfor programmet som er rapportert i tidsskriftet Naturkommunikasjon at de hadde funnet en måte å elektrisk stimulere hjernen til å forbedre minnesrekall på en betydelig måte.

Målet med programmet er å til slutt behandle mennesker med nevrologiske lidelser som Parkinsons sykdom og epilepsi, noe som påvirker mange kampveteraner som lever med de langsiktige effektene av hodetrauma og posttraumatisk stresslidelse. Det nye papiret, publisert tirsdag, er et stort skritt i å nå disse målene. Forskerlaget, ledet av Youssef Ezzyat, Ph.D. av University of Pennsylvania, fant at direkte stimulering av en del av hjernen, kalt lateral temporal cortex, kunne bidra til å forbedre pasientens minneoppringning med så mye som 15 prosent.

I studien registrerte forskerne hjernevirksomheten til 25 frivillige som deltok i en klinisk studie beregnet på å behandle medikamentresistent epilepsi, en anfallssykdom som kan påvirke en persons minne. Pasientene leste en liste med 12 ord og ble instruert til å huske dem. Allikevel overvåker forskerne pasientens hjerneaktivitet via elektroder på hjernehjernens kortikale overflate, så vel som innebygd i hjernen.

Feeding disse dataene til en maskinlæringsalgoritme viste dem når pasientens hjerne var mest sannsynlig ikke kodet minner riktig. Senere, da pasientene utførte en minneoppgave, ble elektrodene festet til sin laterale temporal cortex, en del av hjernen assosiert med minne- og språkbehandling, gitt pasientene litt zap av elektrisitet for å stimulere regionen når det oppdaget aktivitet knyttet til kodende underskudd.

Studienes forfattere rapporterer at denne overvåkings- og responstidsprosessen, kjent som lukket-sløyfestimulering, forbedret pasientenes minne om tilbakekalling med 15 prosent. Denne nye studien hviler på tidligere funn av Ezzyats team, som viste potensialet for lukket hjernesimulering for å forbedre minnekoding. Dette adskiller seg fra open-loop stimulering ved at den bare brenner opp når en pasient viser biomarkørene som indikerer kodingsproblemer. Den nyeste forskningen bygger på dette tiltaket ved å identifisere et anatomisk mål for hjernestimulering.

Siden, som Omvendt tidligere rapportert, National Institutes of Mental Health er ikke veldig interessert i å finansiere denne typen forskning, det ser ut som dette prosjektet og andre finansiert av D.O.D. kan være doktors beste innsats ved å perfeksjonere behandlinger som involverer direkte hjerne stimulering.

Abstrakt: Minnefeil er frustrerende og ofte resultatet av ineffektiv koding. En tilnærming til å forbedre minnesutfallene er gjennom direkte modulering av hjerneaktivitet med elektrisk stimulering. Tidligere anstrengelser har imidlertid rapportert inkonsekvente effekter ved bruk av åpen sløyfestimulering og er ofte rettet mot hippocampus og medial temporal lobes. Her bruker vi et lukket system for å overvåke og avkode nevralaktivitet fra direkte hjerneopptak hos mennesker. Vi bruker målrettet stimulering til lateral temporal cortex og rapporterer at denne stimuleringen redder perioder med dårlig minnekoding. Dette systemet forbedrer også senere tilbakekalling, og avslører at lateral temporal cortex er et pålitelig mål for minneforbedring. Samlet sett tyder våre resultater på at slike systemer kan gi en terapeutisk tilnærming til behandling av hukommelsesdysfunksjon.