[科技] 科学家将电极植入癫痫患者大脑提升记忆能力


  海马体能够收集感觉信息并转换为短期记忆,仅当海马体存储信息进行访问时可形成更持续记忆,大脑植入电极能够模拟这种发送至大脑的信号,有助于提升记忆能力。


  腾讯科学讯 据国外媒体报道,未来我们能够在其他人大脑中植入记忆吗?在科幻电影《星际迷航》中出现类似的装置——“心灵融合仪”,目前,美国神经系统科学家能够在大脑中植入电极,测试如何恢复大脑记忆内容,不久或将科幻情节转变为现实!


  这项大脑植入技术可在其他人大脑中复制记忆,来自美国南加州大学和宾夕法尼亚大学的研究小组开始对癫痫患者测试这项技术,这些患者的大脑中植入电极,意味着专家并不需要冒着脑部手术的风险对患者大脑植入电极。该研究聚焦于海马体,一个与记忆形成相关的海马状大脑部分。


  海马体能够收集感觉信息,之后转变成为短期记忆,大概在15-30秒之间,海马体也可以形成更持续的记忆,但前提是海马体存储记忆内容被访问。通常记忆缺陷患者主要是海马体受损,美国大脑植入专家特德-伯吉尔(Ted Berger)带领一支研究小组对海马体两个特殊区域颇感兴趣,它们分别叫做CA3和CA1。


  尤其是研究小组认为电信号从CA3传输至CA1对于记忆形成颇为重要,因此它们试着再创造一个类似的信号,目的是恢复海马体的功能。为了做到这一点,研究人员监控12位癫痫患者大脑,并进行记忆训练,其中包括:记忆图像观察CA3和CA1如何发生交互反应。最终他们研制了一个数学模型,能够预测激活CA1的CA3信号模型,预测的正确率达到80%。


  研究小组认为,大脑植入电极提供的电刺激类似于关键的CA3信号,能够提高海马体损伤患者的记忆能力。据悉,这项研究基于之前伯吉尔博士进行的一项老鼠实验,当时他和研究小组同事训练老鼠完成记忆学习任务,在实验中压一个杠杆,而不是给予奖励。


  来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员也进行大脑植入电极实验,但是操作方法略有不同。他们的目的区域不是大脑海马体,而是将电极植入接近海马体的内侧颞叶,通过电刺激该区域提高患者的记忆能力,使他们尽力回想缺失的记忆,然而,实验证实这种方法对于健康人群不利,会损伤他们的记忆能力。


  在这项研究中,研究小组监控了28位癫痫患者的大脑活动,期间让他们完成记忆测试任务,之后研究人员建立了一种算法,能够分析大脑信号预测哪一位参与者可能忘记传递的信息内容。


  该研究小组称,在患者很可能忘记记忆内容时激活电极,将有效提升记忆能力140%。目前他们正在征求批准,计划执行更多的大脑植入电极测试实验。(悠悠/编译)


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