Rudolf Cole
0 
1719
296
Om ett datorchip bodde i din hjärna och övervakade ditt minne, kan det lära sig att komma ihåg för dig?
Konceptet kan låta som science fiction, men enligt en ny artikel i Journal of Neural Engineering kan teknik som denna bli verklighet innan länge. I en militärfinansierad pilotstudie testade forskare framgångsrikt vad de kallar ett "protetiskt minne" - ett neuralt implantat som kan lära sig att känna igen din hjärnaktivitet när du korrekt minns ny information och senare replikerar den aktiviteten med elektriska signaler för att ge din korta -term minne en boost.
I ett litet test med 15 patienter på Wake Forest Baptist Medical Center hjälpte detta protesminnesystem patienterna att förbättra sitt kortvariga minne med i genomsnitt 35 procent. Enligt författarledaren Robert Hampson, professor i fysiologi, farmakologi och neurologi vid Wake Forest School of Medicine i North Carolina, är denna grad av kortvarig förbättring av minnet "enorm."
"I en mening var vi inte förvånade över att det fungerade," sade Hampson i en video som åtföljde tidningen. "Vi hade en lång historia av djurstudier där vi testade detta koncept i andra arter - i djur på laboratoriet - och vi hade framgång. Det som förvånade oss var hur framgångsrikt det var."
Skapa minnen
I studien, som finansierades av den amerikanska byrån för försvarsfrämjande forskningsprojekt (DARPA), testade Hampson och hans kollegor protessystemet på 15 patienter som var inskrivna för epilepsibehandlingar vid Wake Forest Baptist Medical Center. Patienterna deltog i ett hjärnkartläggningsförfarande för att behandla deras anfall och hade redan elektroder implanterats kirurgiskt i olika delar av deras hjärnor, inklusive hippocampus - den del av hjärnan som är involverad i bildandet av nya minnen.
När patienterna inte på annat sätt var upptagna med sin medicinska vård, gick de frivilligt med att testa protesminnesystemet med Hampson och hans team.
"Vi [fick] patienten spela ett datorspel som [involverade] minne, och vi [spelade in] hjärncellernas aktivitet - nervcellerna - i hippocampus," sade Hampson.
Spelet var en grundläggande minneutmaning som innebar att identifiera vilka av flera bilder som hade visats på en tidigare skärm. Förseningen mellan att se en bild och att behöva komma ihåg den varierade under hela försöken, varade först cirka 2 minuter och så småningom varade upp till 75 minuter. När patienterna spelade, övervakade forskarna deras hjärnaktivitet genom elektrodimplantaten. När patienterna svarade på fler frågor korrekt samlade forskarna en allt tydligare bild av hur varje patients mentala aktivitet såg ut när deras kortvariga minne var svårt att arbeta.
Under senare studier använde forskarna dessa personliga minneskoder för att stimulera specifika delar av varje patients hjärna. När patienterna fick denna mentala stimulans förbättrades deras återkallelse.
"När vi testade patienter genom att stimulera deras hippocampus med ett mönster som härrörde från deras egen nervaktivitet ... kunde vi förbättra deras kortvariga minne med en hel del," sade Hampson.
Enligt studien ökade patienternas korrekta svar med i genomsnitt 37 procent under 2-minutersstudien och 35 procent i 75-minutersstudien när deras hjärnor stimulerades - siffror som Hampson kallade "en betydande förbättring."
Med tanke på studiens lilla provstorlek, och det faktum att varje patient redan hade befintliga elektrodimplantat för att behandla ett icke-relaterat tillstånd, krävs betydligt mer forskning innan kommersiella protesminneimplantat som dessa kan bli verklighet. Nästa steg, sade Hampson, är att försöka replikera resultaten i ett urval av människor som inte har epilepsi eller befintliga nervimplantat.
"Det kommer att kräva några beslut av läkarna, av patienterna och av forskarna om när vi sätter in elektroder och vem vi ska hjälpa till," sade Hampson. "Men vårt mål är att hjälpa människor som har drabbats av en traumatisk hjärnskada, som har fått en stroke, människor som har minnesförlust på grund av åldrande, Alzheimers eller ett antal andra sjukdomar som kan påverka minnet."