Директното стимулиране на мозъчната област може да увеличи паметта за един ден

Директната електрическа стимулация на амигдалата, регион на мозъка, свързан с паметта и емоционалното поведение, може да подобри разпознаването на изображенията на следващия ден, когато се прилага веднага след като изображенията се гледат за първи път, според ново проучване, публикувано в списанието Известия на Националната академия на науките (PNAS).

„Успяхме да маркираме конкретни спомени, за да ги запомним по-късно“, казва съавторът Кори Инман, доктор по медицина, постдокторант в катедрата по неврохирургия в университета Емори.

„Един ден това може да бъде включено в устройство, насочено към помощ на пациенти с тежки нарушения на паметта, като тези с травматични мозъчни наранявания или леко когнитивно увреждане, свързано с различни невродегенеративни заболявания. В момента обаче това е по-скоро научна констатация, отколкото терапевтична. "

Дълбоката мозъчна стимулация (DBS) включва електрически ток, който се доставя непрекъснато през имплантирано устройство. Процедурата е утвърден клиничен метод за лечение на двигателни разстройства като болестта на Паркинсон и се тества за психични състояния като депресия.

Настоящото проучване включва 14 пациенти с епилепсия в Университетската болница Emory, които са били подложени на интракраниално наблюдение, инвазивна процедура, използвана за диагностика на гърчовия произход, по време на която електродите се въвеждат в мозъка.

Резултатите показват, че 79 процента от участниците (11 от 14) са подобрили тестовете за памет през нощта, докато останалите 21 процента не показват никакво подобрение или увреждане. Разпознаването на участниците в изследването се е увеличило само за стимулираните изображения, а не и за контролните изображения, показани между стимулираните изображения.

В сравнение с липса на стимулация, увеличението на броя на точно разпознатите изображения варира от около осем процента до няколкостотин процента.

Някои от пациентите вече са имали увредена памет в резултат на тяхната епилепсия; като цяло тези пациенти виждат по-голям ефект от DBS. Например, един пациент по същество е забравил всички контролни изображения, но е поддържал добра памет за стимулираните изображения. Съществен ефект обаче се наблюдава и при хора, които имат средна памет за начало.

„Средната стойност беше като придвижването на паметта на ниво„ B “нагоре до„ A “, казва старши автор Джон Т. Уили, д-р, доцент, неврохирургия и неврология в Медицинския факултет на Университета Емори , извършили операции на пациенти в проучването.

„Виждаме това като платформа за по-нататъшно проучване на подобряването на паметта. Специфичността във времето дава възможност за много други експерименти, тъй като знаем, че няма ефект на пренасяне от едно изображение към следващото. "

Ключовата роля, която амигдалата играе в емоционалните реакции и свързаното със страха обучение са добре проучени. Учените се увериха, че стимулацията на амигдалата остава на ниски нива на ток (0,5 милиампера) и не води до емоционални реакции, повишен сърдечен ритъм или други признаци на възбуда. Пациентите съобщават, че не са забелязали стимулацията в нито един момент от проучването.

Изследователите също избягват директното стимулиране на хипокампуса, вярвайки, че това би било твърде близо до машината на самата памет, като въвеждане на жива жица в дънната платка на компютъра.

„Избрахме амигдалата поради десетилетия на изследвания върху гризачи, показващи, че тя взаимодейства с няколко други структури на паметта в модулаторна роля“, каза съавторът на Джозеф Манс, доктор по медицина, доцент по психология. „Искахме да стимулираме нейната ендогенна функция, която според нас е да сигнализира за забележителност - нещо изпъкнало - така че конкретни преживявания да се запомнят в бъдеще.“

В предишни изследвания Манс вече е установил, че електрическата стимулация на амигдала увеличава способността на гризачите да разпознават изображенията по-късно. Експериментите с хора са предназначени да наподобяват как са били организирани тестовете на лабораторията му с гризачи.

По време на експеримента на пациентите бяха показани 160 неутрални обекта (емоционалните лица бяха изключени например) и бяха помолени да кажат дали предметите принадлежат на закрито или на открито.

За половината от изображенията участниците получиха стимулация за една секунда, след като всяко изображение изчезна от екрана. Те бяха тествани върху половината от стимулираните изображения и половината от нестимулираните изображения веднага, а другата половина на следващия ден. Като примамки са използвани общо 40 нови изображения. Ефектът от стимулацията върху незабавното разпознаване не е статистически силен. На следващия ден обаче ефектите върху стимулираните изображения бяха ясни.

„Това има смисъл, защото се смята, че амигдалата е важна за консолидирането на паметта - като се уверим, че важните събития се придържат с течение на времето“, казва Манс.

Източник: Emory Health Sciences