بهبود حافظه و یادگیری با تحریک الکتریکی مغز در 2 مطالعه جدید

Dual studies suggest electrical brain stimulation improves memory and learning

دو تحقیق اخیر منتشر شده نشان می دهد که تحریک الکتریکی به یک منطقه خاص مغز می تواند به طور قابل توجهی حافظه و یادگیری را افزایش دهد. علیرغم وجود محدودیت های کاربردی در دنیای واقعی به این نوع تحریک مغزی الکتریکی مهاجم، این تحقیق آینده ای را ارائه می دهد که سیستم تحریک عصبی قابل تحمل می تواند به بهبود حافظه فرد کمک کند.

تحقیقات زیادی در حال حاضر در حال بررسی روش های تحریک مغز ما است تا همه چیز را از درمان افسردگی برای بازی کردن انجام دهیم. برخی از این تحقیقات با استفاده از روش غیر تهاجمی تحریک مغزی به نام تحریک مغناطیسی ترانس مغناطیسی (TMS)، که در آن یک پالس مغناطیسی برای ایجاد فعالیت الکتریکی در یک منطقه هدف مغز مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که این روش به وضوح عملا قابل اجرا و آسان برای مطالعه است، آن را نیز در مناطق خاص مغز که می تواند هدف قرار گیرد محدود شده است.

از سوی دیگر، تحریک عمیق مغز (DBS) دقیقا شامل شلیک پالس های الکتریکی به مناطق انتخابی مغز از طریق الکترودهای ماندگار می شود. برای بیش از بیست سال، DBS به عنوان درمان برای بیماری پارکینسون و اخیرا صرع مورد استفاده قرار گرفته است. همانطور که به خصوص برای آزمایش الکترودهای مغزی فقط به خاطر یک آزمایش خاص نیست، اغلب تحقیقات DBA از بیماران استفاده می کنند که قبلا الکترود ها را به دلیل دلایل بالینی درمان کرده اند.

دو مطالعه جدید منتشر شده در مورد افراد با الکترودهای در حال حاضر برای درمان صرع implanted، بررسی کرده اند که جریان الکتریکی می تواند حافظه و یادگیری را بهبود بخشد. هر دو مطالعه بر روی ناحیه مغناطیسی جانبی مغز به عنوان یک منطقه کلیدی برای تقویت حافظه متمرکز شده است.

اولین مطالعه که به وسیله محققان در درمانگاه Mayo انجام شد، 22 نفر مورد بررسی قرار گرفتند تا لیستی از کلمات را بخوانند در حالیکه شبیه سازی الکتریکی به یکی از چهار ناحیه مغز اعمال شد. سپس افراد به منظور یادآوری کلمات پیش از این صحبت می کردند تا ببینند آیا حافظه کوتاه مدت کلامی آنها توسط تحریک الکتریکی تحت تاثیر قرار می گیرد.

چهار فردی که تحریک به قشر زمان محلی را دریافت می کردند، کلمات قابل ملاحظه ای بیشتر از سایر افراد دریافت کننده تحریک به مناطق مغزی مختلف فراخوانده شدند. محققان معتقدند این یافته ها با وجود محدوده بسیار محدودی از این مطالعه نشان می دهد که قشر زمانی زمانی به عنوان یک هدف کلیدی برای تحریک حافظه در آینده است.

مطالعه دوم، از دانشگاه پنسیلوانیا، تحریک الکتریکی را در ناحیه مغز مشابه مورد بررسی قرار داد، اما متمرکز بود که آیا زمان پالس های الکتریکی بر نتایج حافظه تاثیر می گذارد. مطالعات پیشین توسط تیم نشان داد که در صورت عدم تحویل در زمان اشتباه، پالس های الکتریکی می تواند منفی حافظه را تحت تأثیر قرار دهد.

این تیم با ساختن یک مدل کامپیوتری که می تواند فعالیت مغزی هر یک از شرکت کنندگان را بررسی کند در حالی که چندین تست حافظه به یاد می آورد، شروع شد. این مدل سپس می تواند تفاوت های فعالیت مغز را در زمانی که چیزی به طور مؤثر یا نامناسب آموخته است شناسایی کند. پس از آن هر شرکت کننده در جلسه ای که شامل تحریک مغزی الکتریکی بود، هنگامی که مدل کامپیوتری در زمان واقعی شناسایی شد، اصلاح شد که آیا کلمه مورد نظر به طور موثر آموخته می شد، شرکت کرد. نتایج نشان داد که زمان دقیق می تواند یادگیری و حافظه را تا 15 درصد افزایش دهد.

مایکل کاهانا، یکی از محققان اصلی، توضیح می دهد: “با توسعه مدل های یادگیری ماشین های شخصی و شخصی، ما می توانیم محرک های ما را تحویل پالس ها را تنها زمانی که انتظار می رفت که حافظه به شکست برسد، به این فناوری بهترین فرصت برای بازگرداندن عملکرد حافظه” بر روی پروژه.

بنابراین، همانطور که در حال حاضر دانستن جایی که به طور خاص برای تحریک الکتریکی مغزی عمیق برای افزایش حافظه مورد استفاده قرار می گیرد، مطالعه Penn نشان می دهد که دقیقا زمانبندی پالس نیز کلید موفقیت یک نتیجه است. نتایج دراز مدت از این مطالعات مختلف به طور هیجان انگیز آینده ای را پیش بینی می کنند که در آن سیستم های تحریک پذیر عصبی قابل استفاده برای کمک به افراد مبتلا به آسیب های مغزی آسیب دیده یا بیماری های نورودن ژنراتور که منجر به مشکلات عمده حافظه می شوند، استفاده می شود.

اما نه همه متقاعد شده اند که این نوع تحقیق چیزی بیش از یک آزمایش علمی قانع کننده است. چندین محقق آلزایمر و افراد مبتلا به زوال عقل می گویند این نتایج هیچ نشان می دهد که آیا این روش در بیماران با آسیب واقعی به مراکز حافظه در مغز موثر خواهد بود.

“Roi Cohen Kadosh از دانشگاه آکسفورد می گوید:” نتایج، در حالی که هیجان انگیز، در این مرحله تاثیرات درمانی ندارند و باید در جمعیت های بالینی مانند بیماری آلزایمر مورد نیاز باشد. “

احتمالا دولت ایالات متحده در مورد نتایج درک شده با تحقیقات دانشگاه پنسیلوانیا و کلینیک مایو کمتر از آن شک و تردید است و یا بخشی از آن به طور کامل توسط یک برنامه بازسازی حافظه فعال از سوی آژانس پروژه تحقیقاتی پیشرفته دفاع (DARPA) تامین می شود.

مطالعه Clinic Mayo در مجله Brain منتشر شد.

مطالعه دانشگاه پنسیلوانیا در مجله Nature Communications منتشر شد.

منبع: درمانگاه Mayo / دانشگاه پنسیلوانیا

منبع: newatlas