Новая система помогает людям улучшать кратковременную память

Новая система помогает людям улучшать кратковременную память

Учёные успешно применили протезную систему памяти, чтобы помочь людям вспомнить информацию, которую иначе они просто не запомнили бы. В пресс-релизе Баптистского медицинского центра Уэйка Фореста отмечается, что специалисты продемонстрировали успешную работу протезной системы, использующей собственные паттерны (шаблоны) памяти людей, чтобы облегчить способность мозга кодировать и вспоминать информацию. Исследование является важнейшим шагом на пути к созданию способа восстановления памяти.

Новая система помогла участникам исследования повысить эффективность кратковременной памяти на 35-37 процентов.

Исследование было сосредоточено на улучшение эпизодической памяти, сообщают авторы работы. Поясним, что речь идёт об информации, которая является для человека новой и полезной лишь на протяжении короткого периода времени (где припаркована машина, куда положили очки).

А долговременная память хранит данные, использующиеся в течение более длительного времени (например, то, что изучалось в школе).

Именно с этой эпизодической памятью чаще всего возникают проблемы у людей с болезнью Альцгеймера, перенёсших инсульт или получивших травму головы.

Исследователи работали с пациентами с эпилепсией, находящихся в Баптистском медицинском центре Уэйка Фореста. Эпилепсия часто приводит к потере памяти. Кроме того, такие пациенты часто становятся объектами исследований интерфейса мозг-компьютер, поскольку в рамках своей терапии они уже могут быть подключены к электродам.

Проще говоря, такие люди участвовали в диагностической процедуре картирования мозга. Процедура использует хирургически имплантированные электроды, размещённые в различных областях мозга, чтобы точно определить первопричину припадков людей с эпилепсией.

Так и в данном исследовании учёные хирургически имплантировали электроды для фиксирования нейронной активности в областях гиппокампа. Они сфокусировались на гиппокампе, поскольку он, как известно, участвует в консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную).

Электроды были имплантированы точно в две области гиппокампа, которые поддерживают кодирование и извлечение информации.

В пресс-релизе отмечается, что учёные использовали электронную протезную систему, основанную на нелинейной математической модели MIMO. Они влияли на особые паттерны нескольких нейронов в гиппокампе.

Сначала они записывали нейронные паттерны, или «коды», во время выполнения участниками компьютеризованного задания по проверке памяти.

Участникам эксперимента показывали простое изображение (скажем, цветной кубик), а затем ненадолго убирали его с экрана. Спустя короткое время людям показывали уже серию снимков, и среди них было первое изображение. Задача – вспомнить, какое изображение показывалось изначально.

Затем специалисты проанализировали записи правильных ответов и синтезировали код, основанный на MIMO, для правильной работы памяти. Далее учёные воспроизвели этот код пациентам, пока те выполняли задания, направленные на воспоминания данных.

В этом испытании результативность эпизодической памяти улучшилась на 37 процентов по сравнению с исходными данными.

Во втором тесте участникам показывали снимок, а после короткого перерыва просили найти его среди серии других. Подобные испытания проводились с разными снимками, а во время процедуры учёные фиксировали нейронные паттерны, чтобы определить и доставить «коды» правильного ответа.

Позже учёные показали пациентам набор из трёх изображений в одно и то же время (там были старые и новые снимки). Участников эксперимента на этот раз просили определить снимки, которые они видели за 75 минут до этого. Стимуляция «кодов» правильного ответа помогла добровольцам на 35 процентов улучшить память.

Хотя система не может заменить процесс формирования памяти, она даёт надежду, что в будущем миллионы людей с деменцией смогут вновь вспомнить простые, но вместе с тем важные вещи: где они живут, лица родных и так далее.

«Впервые учёные смогли определить собственный «код» клеток мозга человека, или паттерн для памяти, и по сути вписать этот код, чтобы улучшить существующую память. Перед нами первый шаг к возможному восстановлению памяти, — говорит ведущий автор исследования Роберт Хэмпсон (Robert Hampson). — Мы показали, что можем использовать собственное содержимое памяти человека, чтобы укрепить её и вернуть пациенту».

Отмечается, что исследование финансировалось Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) как часть проекта «Восстановление кратковременной памяти» (Restoring Active Memory), запущенного ещё в 2013 году. Цель программы состоит в создании имплантируемого интерфейса мозг-компьютер, способного восстановить функцию памяти у людей, страдающих от травмы головы или различных заболеваний.

«Мы хотим, чтобы это исследование стало основой для разработки, помогающей восстанавливать функцию памяти у людей, которые страдают от ухудшения памяти из-за травмы или болезни», — заключает Хэмпсон.

Исследование нельзя назвать масштабным, и оно всё ещё находится на ранней стадии, однако результаты работы значительны. Возможно, в один прекрасный день исследование поможет восстановить утраченные способности мозга.

Новости партнеров

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *