Tim naučnika sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Vejk Forest i Univerziteta Južne Kalifornije (USC) demonstrirao je prvu uspešnu upotrebu nervnog protetskog uređaja za podsećanje na određena sećanja.
Ovo revolucionarno istraživanje izvedeno je iz studije Vake Foresta i USC tima iz 2018. koju je vodio dr Robert Hampson, profesor regenerativne medicine, translacione neuronauke i neurologije na Medicinskom fakultetu Univerziteta Vake Forest, koja je pokazala uspešnu implementaciju protetskog sistema koji koristi sopstvene obrasce pamćenja da bi olakšao sposobnost mozga da kodira i prizove memoriju.
U prethodnoj studiji, elektronski protetski sistem tima bio je zasnovan na nelinearnom matematičkom modelu sa više ulaza i izlaza (MIMO), a istraživači su uticali na obrasce pokretanja više neurona u hipokampusu, delu mozga koji je uključen u stvaranje novih uspomena.
U ovoj studiji, istraživači su izgradili novi model procesa koji pomaže hipokampusu da pomogne ljudima da zapamte određene informacije. Kada mozak pokušava da uskladišti ili prizove informacije kao što su „Isključio sam šporet“ ili „Gde sam stavio ključeve od auta?“ grupe ćelija rade zajedno u neuronskim ansamblima koji se aktiviraju tako da se informacije čuvaju ili opozivaju.
Koristeći snimke aktivnosti ovih moždanih ćelija, istraživači su kreirali model dekodiranja memorije (MDM), koji im je omogućio da dekodiraju koja neuronska aktivnost se koristi za skladištenje različitih delova specifičnih informacija. Neuralna aktivnost koju je dekodirao MDM je zatim korišćena za kreiranje šablona, ili koda, koji je korišćen za primenu neurostimulacije na hipokampus kada je mozak pokušavao da uskladišti te informacije.
„Ovde ne samo da ističemo inovativnu tehniku neurostimulacije za poboljšanje pamćenja, već takođe pokazujemo da stimulisanje pamćenja nije ograničeno samo na opšti pristup, već se može primeniti i na specifične informacije koje su kritične za osobu“, rekao je Brent. Dr Roeder, naučni saradnik na odeljenju za translacionu neuronauku na Medicinskom fakultetu Univerziteta Vejk Forest i odgovarajući autor studije.
Tim je uključio 14 odraslih osoba sa epilepsijom koji su učestvovali u proceduri dijagnostičkog mapiranja mozga koja je koristila hirurški implantirane elektrode postavljene u različite delove mozga da bi se tačno utvrdilo poreklo njihovih napada.
Učesnici su bili podvrgnuti svim hirurškim procedurama, postoperativnom praćenju i neurokognitivnom testiranju na jednoj od tri lokacije koje su učestvovale u ovoj studiji, uključujući Atrium Health Vake Forest Baptist Medical Center, Keck bolnicu USC u Los Anđelesu i Rancho Los Amigo Nacionalni rehabilitacioni centar u Dauni, Kalifornija.
Tim je isporučio MDM električnu stimulaciju tokom zadataka memorije vizuelnog prepoznavanja da bi video da li stimulacija može pomoći ljudima da bolje pamte slike. Otkrili su da kada su koristili ovu električnu stimulaciju, došlo je do značajnih promena u tome koliko dobro ljudi pamte stvari. U oko 22% slučajeva bila je primetna razlika u performansama.
Kada su posebno pogledali učesnike sa oštećenom funkcijom pamćenja, koji su dobili stimulaciju sa obe strane mozga, skoro 40% njih pokazalo je značajne promene u performansama pamćenja.
„Naš cilj je da stvorimo intervenciju koja može da vrati memorijsku funkciju koja je izgubljena zbog Alchajmerove bolesti, moždanog udara ili povrede glave“, rekao je Roeder. „Otkrili smo da se najizraženija promena dogodila kod ljudi koji su imali oštećeno pamćenje.
Roeder je rekao da se nada da se tehnologija može poboljšati kako bi pomogla ljudima da žive nezavisno tako što će im pomoći da se prisete kritičnih informacija kao što su da li su uzeti lekovi ili da li su vrata zaključana.
„Iako je potrebno mnogo više istraživanja, znamo da stimulacija zasnovana na MDM-u ima potencijal da se koristi za značajno modifikovanje pamćenja“, rekao je Roeder.
Pretklinički rad je primenio istu vrstu stimulacije za obnavljanje i olakšanje pamćenja kod životinjskih modela koristeći MIMO sistem, koji je razvijen u USC.
