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記憶衰退，人就變得越發(fā)缺少自主性，因?yàn)樗茈y意識(shí)到自己正在做些什么，以及未來要做什么，我們可以植入假體去做些改變?！狢yberDaily
腦損傷和阿爾茨海默氏癥等疾病會(huì)破壞我們形成新記憶的能力。根據(jù)記憶喪失的嚴(yán)重程度，這可能會(huì)阻止一個(gè)人獨(dú)立工作或生活。它也可能是令人難以置信的創(chuàng)傷。維克森林醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家羅伯特·漢普森（Robert Hampson）在 2018 年表示：“記憶喪失可能是伴隨疾病或受傷的最悲慘的事件?！薄坝洃浭且粋€(gè)人的真實(shí)身份的核心……沒有我們的記憶，我們失去了自我意識(shí)?！?/span>現(xiàn)在，一項(xiàng)新的研究表明，由 DARPA 資助、漢普森正在幫助開發(fā)的“記憶假體”（通過正確的方式震蕩他們的大腦）有朝一日可以讓人們恢復(fù)創(chuàng)造新記憶的能力。當(dāng)我們遇到新信息時(shí)，比如說，學(xué)習(xí)一個(gè)陌生人的名字，大腦中稱為海馬體的神經(jīng)元會(huì)激活，向其他神經(jīng)元發(fā)送電信號(hào)。然后這種模式在大腦中編碼，當(dāng)我們稍后需要回憶信息時(shí)，神經(jīng)元會(huì)以同樣的模式發(fā)射。如果海馬體因疾病或受傷而受損，神經(jīng)元可能難以編碼大腦中的模式——結(jié)果，你可能會(huì)在第一次談話結(jié)束之前忘記那個(gè)新熟人的名字。“記憶喪失可能是伴隨疾病或受傷的最悲慘的事件?！?/span>羅伯特·漢普森維克森林大學(xué)和南加州大學(xué) (USC) 的研究人員正在開發(fā)的記憶假體在記憶形成過程中使用電極來破壞海馬體中的神經(jīng)元。這個(gè)想法是，這將有助于加強(qiáng)大腦中的電活動(dòng)模式，并提高人以后回憶信息的能力——根據(jù)最近的人體試驗(yàn)，它似乎有效。通過過去對動(dòng)物和人類的研究，研究人員開發(fā)了兩個(gè)版本的記憶假體：“記憶解碼模型”（MDM）和“多輸入多輸出”（MIMO）模型。MDM 模型只是觀察一個(gè)人正確形成記憶時(shí)海馬體的電活動(dòng)，然后得出與成功記憶相關(guān)的平均模式。然后，當(dāng)人們試圖形成新的記憶時(shí)，它會(huì)通過電極將該模式傳遞回大腦。MIMO模型更先進(jìn)。它被訓(xùn)練分析接收新信息的海馬體部分（稱為 CA3 區(qū)域）的電活動(dòng)，然后預(yù)測不同部分（CA1 區(qū)域）中電脈沖的最佳模式，以成功形成記憶。“模型的輸入是直接從患者那里記錄的實(shí)時(shí) CA3 數(shù)據(jù)，并且模型不斷預(yù)測 CA1 輸出應(yīng)該是什么，”Sampson 告訴 Freethink?！叭缓笪覀兪褂幂敵鲱A(yù)測作為刺激 CA1 的模式?！?/span> 記憶假體的插圖。南加州大學(xué)/維克森林大學(xué)
在最近的一項(xiàng)研究中，研究人員在 24 名已經(jīng)在大腦中植入電極以幫助醫(yī)生研究癲癇的人身上測試了他們的記憶假體。其中一些人還患有腦損傷和預(yù)先存在的記憶障礙。在研究期間，參與者完成了簡單的記憶測試，同時(shí)記錄了他們大腦的電活動(dòng)。每個(gè)任務(wù)都以在屏幕上顯示圖像開始。最多 30 秒后，圖像再次顯示，以及誘餌圖像。然后，研究志愿者必須挑選出他們以前看過的圖像。每個(gè)人完成 100 到 150 項(xiàng)這樣的任務(wù)，以便研究人員可以根據(jù)個(gè)人的大腦活動(dòng)個(gè)性化他們的 MDM 和 MIMO 模型。幾天后，參與者再次完成了記憶任務(wù)。這一次，一些人的大腦根據(jù)他們的個(gè)性化 MDM 或 MIMO 模型進(jìn)行了刺激，而一些人接受了隨機(jī)刺激，而另一些人則根本沒有接受任何刺激。然后，至少 30 分鐘后，參與者完成了“延遲識(shí)別”任務(wù)。這些要求他們查看一組三張圖像——他們被要求記住的一張、一張之前看到的誘餌圖像和一張全新的圖像——并對他們對每一張的熟悉程度進(jìn)行排名。接受 MDM 或 MIMO 刺激的參與者在這兩種任務(wù)上的表現(xiàn)都比接受隨機(jī)或不接受刺激的參與者更好。平均而言，更復(fù)雜的 MIMO 模型提供了最好的結(jié)果，并且在研究開始時(shí)記憶最差的人看到了最大的改進(jìn)。“我們看到了 11% 到 54% 的改進(jìn)，”漢普森告訴麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論。新研究證實(shí)，精確引導(dǎo)的大腦刺激可以提高一個(gè)人的能力創(chuàng)造新的記憶，但我們距離能夠幫助患有癡呆癥或創(chuàng)傷性腦損傷的人恢復(fù)失去的記憶功能的實(shí)用設(shè)備還有很長的路要走。漢普森說 一種治療記憶喪失的設(shè)備需要可以永久植入的電極，今天的電極在它們周圍形成疤痕組織，最終導(dǎo)致它們失效。我們還需要更先進(jìn)的電極。研究期間使用的那些只能記錄和刺激 40-100 個(gè)神經(jīng)元，南加州大學(xué)研究員董松告訴麻省理工科技評(píng)論，一種在現(xiàn)實(shí)世界中治療記憶障礙的設(shè)備需要能夠刺激數(shù)百或數(shù)千個(gè)神經(jīng)元。首先在癲癇患者身上進(jìn)行測試最符合邏輯，因?yàn)樗麄円呀?jīng)在進(jìn)行危險(xiǎn)的電極植入手術(shù)，但這意味著我們不知道他們在沒有癲癇的人身上的效果如何。“我們......需要獲得許可和志愿者來測試阿爾茨海默氏癥和可能的中風(fēng)患者的技術(shù)，以確保該方法適用于每個(gè)人，”漢普森說。研究人員面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是弄清楚如何控制系統(tǒng)以產(chǎn)生最大的影響——我們不需要記住我們遇到的每一個(gè)新信息，我們只能在短期記憶中存儲(chǔ)這么多。“植入物必須要么連續(xù)運(yùn)行，要么足夠智能，知道何時(shí)開啟或關(guān)閉，”漢普森說。海馬體也不是大腦中唯一參與記憶形成的部分，所以如果一個(gè)人的記憶問題源于器官其他部位的損傷，他們可能需要不同的解決方案。盡管如此，隨著進(jìn)一步的發(fā)展，這種新的記憶假體可能不僅可以幫助一些人克服記憶問題，而且有一天可以讓每個(gè)人都有更好的記憶力，植入這個(gè)設(shè)備，你就會(huì)大大減少遺忘了。基于創(chuàng)作共享協(xié)議BY-N
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