Исследовательская группа включала Майкла Кэхану, преподавателя психологии и научного руководителя Восстановления Управления перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ Активная программа Памяти; Юссеф Эззьят, главный ученый данных в лаборатории Кэханы; и Дэниэль Риццуто, директор по познавательной нейромодуляции в Пенне. Они издали свои результаты в журнале Current Biology.Эта работа – важный шаг к долгосрочной цели Восстановления Активной Памяти, четырехлетний проект Министерства обороны, нацеленный на разрабатывание технологий следующего поколения, которые улучшают функцию памяти у людей, которые несут по памяти потерю. Это иллюстрирует важную связь между соответственно рассчитанной глубокой стимуляцией головного мозга и ее потенциальными терапевтическими преимуществами.
Чтобы добраться до этого пункта, команда Пенна сначала должна была понять и расшифровать сигнальные образцы, которые соответствуют достоинствам и недостаткам функции памяти.«Применяя методы машинного обучения к электрическим сигналам имел размеры в широко распространенных местоположениях всюду по человеческому мозгу», сказал Эззьят, ведущий бумажный автор, «мы в состоянии определить нервную деятельность, которая указывает, когда у данного пациента будет кодирование провалов памяти».Используя эту модель, команда Каханы исследовала, как эффекты стимуляции отличаются во время бедных против эффективной функции памяти.
Исследование вовлекло нейрохирургических пациентов, проходящих лечение от эпилепсии в Больнице Университета Пенсильвании, Больнице Университета Томаса Джефферсона, Медицинском центре Дартмута-Hitchcock, Больнице Университета Эмори, Юго-западном Техасском университете, клиника Майо, Колумбийский университет, Национальные Институты Здоровья Клинический Центр и Вашингтонский университет. Участников попросили изучить и вспомнить списки общих слов, получая безопасные уровни мозговой стимуляции.Во время этого процесса команда Пенна сделала запись электрической деятельности от электродов, имплантированных в мозги пациентов как часть обычного клинического ухода.
Эти записи определили биомаркеры успешной функции памяти, образцы деятельности, которые происходят, когда мозг эффективно создает новые воспоминания.«Мы нашли, что, когда электрическая стимуляция прибывает в периоды эффективной памяти, память ухудшается», заявила Кахана. «Но когда электрическая стимуляция прибывает во времена плохой функции, память значительно улучшена».Кахана уподобляет его транспортным образцам в мозгу: стимулирование мозга во время резервной копии восстанавливает нормальный поток движения.
Получение сведения об этом процессе могло улучшить жизни многих типов пациентов, особенно те с травматическим повреждением головного мозга или неврологическими болезнями, такой болезнью Альцгеймера. «Технология на основе этого типа стимуляции», сказал Риццуто, «могла произвести значащую прибыль в работе памяти, но больше работы необходимо, чтобы переместиться от доказательства понятия до фактической терапевтической платформы».Это в прошлом ноябре, команда RAM публично выпустила обширный внутричерепной мозговой набор данных записи и стимуляции, который включал больше чем 1 000 часов данных от 150 пациентов, выполняющих задачи памяти.