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美国科学家开发电子设备修复人类损伤的记忆

  去年秋天,美国国防部高级研究计划局(DARPA)的高级生物技术研究官Jeffrey Lin向神经科学家介绍了一项具有挑战性的项目,开发用于修复遭受外伤性脑损伤的退伍军人的可植入装置,内存损坏,该项目总计4000万美元,Ling说: “有足够的钱来应对挑战吗?”

  *近,DARPA宣布,位于加利福尼亚大学洛杉矶分校的两个学术团体已准备为此进行研究。 (UCLA),另一个小组来自宾夕法尼亚大学(Pen)。两组都希望使用电刺激来“增亮”与记忆密切相关的大脑区域。设备制造商美敦力公司旗下的美国能源和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室也将参与研究和开发比现有神经刺激器小10倍以上的刺激器。这项研究规模不小,但加州大学洛杉矶分校为期四年的研究获得了1500万美元,而宾夕法尼亚大学为同一期四年的研究获得了2250万美元,但担心该项目的前景。有人这样做。持怀疑态度。根据凯斯勒基金会(Kessler Foundation)神经心理学家James Samowski的说法。修理手术。神经科学家Michael Kahana是笔小组的负责人。研究人员说,其中一些患者需要用数百个电极遮盖他们的大脑,等待几周让他们再次生病,然后再决定要从哪个大脑区域开始。处理。通过这种方式,研究人员可以准确地绘制大脑活动图,并了解与记忆保护和修复相关的电生理知识。电子记录还可以帮助研究人员更好地了解记忆障碍。许多癫痫患者遭受记忆丧失。

  Kahana希望通过研究如何在正常和受损的大脑中搜索和存储电子生物标记物来建立计算机模型。如果患者的记忆受到干扰,计算机模型可以立即检测并修复它。 Kahana的团队检测到与记忆编码和存储相关的大脑活动信号模式。他们将很快释放与记忆修复有关的*个大脑信号。 “早期的结果非常令人兴奋。”

  UCLA团队由神经外科医生Itzak Fried领导,后者使用多种方法来开发记忆生成模型。 Fried的早期工作是治疗癫痫病患者,但是我们发现,电刺激患者大脑的内嗅皮层可以改善计算机游戏的水平。在游戏中,他们需要扮演出租车司机的角色,并迅速记住并记住在虚拟城市中将汽车停在何处,以便乘客下车。现在,弗里德运用这项研究的数据,设计了一种方法来刺激脑外伤患者的内嗅皮层和海马体(在记忆中起关键作用的另一个区域)。支持合作领域患者将日常生活的经历转化为长期记忆。如果这些尝试成功,*终将有望使研究人员进行临床试验的*阶段,为患有颅脑损伤的患者植入深部脑刺激器。但是,Sumowski指出,研究人员可以使用癫痫病作为模型进行研究,但是过度依赖该模型会引起研究问题。脑外伤患者并不总是与精神障碍患者的表现相符,癫痫患者的脑萎缩和脑病的模式与前者完全不同。麻省理工学院的神经科学家罗杰·雷东多(Rogeredondo)认为,该项目的成功在很大程度上取决于对患者大脑的损害。如果您仍然有记忆,但是很难连接和搜索,则电刺激是一种有效的方法。但是,如果未建立或完全损坏内存连接,则嵌入式设备将不执行任何操作。

  edondo发现很难确定哪些单元与内存相关联,使用电刺激进行精确调试以帮助修复受损的内存甚至更加困难。 “人脑和海马的结构非常复杂。微电极上电压的轻微变化会导致神经元控制丧失几倍,即使受影响的面积很小也是如此。”有。但是研究人员专注于精神疾病的症状。例如,对帕金森氏病和强迫症进行了研究,结果影响了卡哈纳。研究表明,研究人员即使不完全了解电刺激如何在细胞水平上改变大脑回路,也可以有效治疗这些疾病。癫痫患者的记忆生物标志物可作为使受损大脑恢复正常的指标。 DARPA恢复活动内存项目(RAM)的负责人贾斯汀·桑切斯(Justin Sanchez)表示,RAM面临着巨大的挑战。AM是人类大脑研究(BRAIN)计划的一部分,该计划使用美国政府以1.1亿美元建立的*和创新的神经技术。目前,有27万士兵从伊拉克和阿富汗战场返回美国,并被诊断出脑外伤,因此迫切需要科学进步和技术创新来克服这些困难。 “与现有治疗技术相比,我们的研究是一种开创性的新方法。”

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