• Facebook Dialectica
  • DialecticaTV
  • DialecticaTwitter
  • Black Instagram Icon

©2020 by Dialectica. Powerful independent news & knowledge website. Created & designed by Kronsavier

  • Mohan D. Aurelian

Implanturile neuronale ar putea să îmbunătățească memoria


Un nou tip de implant este ultima invenție în materie de neurostimulare menită a îmbunătăți abilitățile cognitive

Photo source: precisionhealth.com.au

Scenarii precum cel prezentat în continuare par ireale - chiar extrase din romanele science fiction: când un individ încearcă să își amintească ceva și are dificultăți, creierul său primește un imbold prin intermediul unui impuls electric. „Șocul electric” ar „mobiliza” neuronii și, implicit, ar activa calea neuronală într-o manieră unică, menită a favoriza rememorarea evenimentului sau a informației dorite [Sursa 1].

Conform Scientific American, oamenii de știință deja au inventat un implant neuronal ce generează impulsuri electrice pentru a stimula neuronii în momentul în care o persoană dă semne că uită anumite informații [Sursa 1: „Scientists have developed an apparatus that will electrically nudge the brain when it seems at risk of forgetting new information.”]. Implantul combină o tehnologie din domeniu, denumită deep-brain stimulation (DBS) cu monitorizarea în timp real a activității neuronale. Rezultatele pe care un astfel de implant le produce sunt uimitoare: îmbunătățește cu până la 15% rezultatele unui individ la un test de memorie [Sursa 1]. 

Deep-brain stimulation (DBS) presupune livrarea unui curent electric cu ajutorul mai multor electrozi amplasați în locuri strategice. Implanturi similare au reușit să reducă tremuratul pacienților care suferă de boala Parkinson sau să prevină convulsiile congenerilor cu epilepsie. Specialiștii acum doresc să analizeze posibilitatea ca DBS să amelioreze sau chiar să ajute la vindecarea pacienților cu Alzheimer.

Studiile analizate de editorii de la Scientific American au produs rezultate contradictorii: DBS poate produce îmbunătățirea memoriei, dar în unele cazuri a avut efecte negative asupra acesteia [Sursa 1].

Diferențele de rezultat depindeau - în mare parte - de locul și momenntul stimulării. Drept urmare, Michael Kahana - profesor de psihologie la Universitatea din Pennsylvania - în ultimul său studiu, publicat în prestigioasa revistă Nature Communications, a lăsat creierul să ghideze momentul și frecvența stimulărilor. Acesta a declarat: „trebuie să lăsam semnalele electrice ale creierului, ce prezic procesele memoriei, să ne învețe cum să stimulam creierul” [Sursa 1].

Kahana și echipa sa trebuiau, mai întâi, să determine cum arată procesele funcționale ale memoriei pentru a trece, mai apoi, la construirea unui implant care să se ghideze după acestea pentru a stimula neuronii. Autorii studiului în cauză au utilizat 25 de pacienți cu epilepsie - care aveau electrozii deja implantați în creier - pentru a studia memoria per se: pacienții au fost monitorizați în timp ce memorau liste cu cuvinte. Ulterior cercetătorii au comparat activitatea neuronală aferentă rememorării corecte a cuvintelor cu cea aferentă uitării unor întregi seturi de cuvinte. Activitatea concentrată în aria temporală laterală a creierului prezicea - cu acuratețe - dacă un individ va uita sau nu un anumit cuvânt.

Utilizând diverse modele ale activității neuronale din aria anterior menționată, cercetătorii au dezvoltat un program / algoritm menit a identifica în timp real dacă activitatea este salutară rememorării sau nu. În cazul în care algoritmul identifica o stare a creierului nefavorabilă învățării, acesta trimitea un semnal electric pentru a stimula neuronii din regiunea care nu deținea o activitate electrică aflată la parametri optimi. De obicei DBS presupune trimiterea unui impuls electric constant, dar în sistemul închis propus de echipa lui Kahana implantul funcționează ca un stimulator cardiac ce generează semnale electrice doar în momentul în care este necesar un astfel de semnal. Kahana afirmă că „este produsă activitate neuronală doar în momentul în care rețeaua principală a memoriei are o fluctuație - o scădere - a activității ce nu ar trebui să existe” [Sursa 1].

Gwenn Smith, profesor al Universității Johns Hopkins, ce nu a luat parte la studiul menționat, a declarat: „studiul ... are foarte mult potențial pentru tratarea tulburărilor de memorie” [Sursa 1].

Itzhak Fried, profesor de neurologie la Universitatea din California, a declarat: „[acest tip de stimulare] oferă avantaje în raport cu DBS-ul standard. Cu toate acestea, rămâne de văzut dacă metoda va genera rezultate mai bune” [Sursa 1].

Într-un studiu experimental realizat de Andres Lozano și Gwenn Smith, pacienții de peste 65 de ani ce sufereau de Alzheimer și care au beneficiat de stimulare DBS au avut o regresie cognitivă inferioară pacienților care nu au fost supuși unui tratament cu DBS continuu. 

Alte echipe de cercetători, de la Universitatea California de Sud sau de la Universitatea Wake Forest, doresc să construiască o „proteză mnemotehnică” pentru a reproduce semnalele electrice complexe care formează o anumită amintire, ca mai apoi acestea să fie reintroduse în creier dacă informația este uitată.

Companii precum NeuroPace deja oferă implanturi aprobate de autoritatea americană în domeniu (denumită FDA), ce detectează activitatea creierului asociată cu o posibilă criză de epilepsie și trimite semnale electrice pentru a o preveni. 

Bryan Johnson - CEO al companiei Kernel - crede că astfel de proteze mnemotehnice ar putea, în viitor, să îmbunătățească abilitățile cognitive la toți oamenii. 

Până atunci, Echipa Dialectica vă recomandă să vă exersați memoria în fiecare zi!

Bibliografie:

Sursa 1

Scientific American, Brain “Pacemaker” Could Help You Remember Only What You Might Forget, [Online] Disponibil la: https://www.scientificamerican.com/article/brain-ldquo-pacemaker-rdquo-could-help-you-remember-only-what-you-might-forget/, [Accesat la 09.02.2018]

Sursa 2

Nature, Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory, [Online] Disponibil la:

https://www.nature.com/articles/s41467-017-02753-0, [Accesat la 10.02.2018]

#Stiinta #Stiri

39 afișare