來(lái)源：我們的智能時(shí)代

維克森林浸信會(huì)醫(yī)療中心研究人員已經(jīng)計(jì)算出如何使用以前用于存儲(chǔ)其他記憶的電刺激和神經(jīng)圖案來(lái)加強(qiáng)人類大腦中新記憶的存儲(chǔ)。也就是說(shuō)，科學(xué)家們現(xiàn)在擁有使用電力的沖動(dòng) - 來(lái)改善人腦中新信息的存儲(chǔ)。

該報(bào)告上周在《神經(jīng)工程雜志》上發(fā)表，是第一個(gè)破解與人類海馬體中特定個(gè)體記憶相關(guān)的神經(jīng)編碼的人，Wake Forest浸信會(huì)醫(yī)學(xué)中心的教授羅伯特漢普森說(shuō)，這項(xiàng)研究是有朝一日可能導(dǎo)致“大腦假肢”填補(bǔ)失憶的幾種方法之一。

大腦中的神經(jīng)元通過(guò)電脈沖進(jìn)行通信。大腦的通信系統(tǒng)可能會(huì)通過(guò)人為生成的電子信息進(jìn)行攻擊，如摩爾斯電碼攻擊。在新報(bào)告中，研究人員在高度針對(duì)性的層面上做到了這一點(diǎn)。 他們專注于情景記憶：短時(shí)間內(nèi)新穎且有用的信息，例如停放汽車的位置或放置鑰匙的位置。“情節(jié)記憶非常敏感，它很容易損壞?！睗h普森說(shuō)。

在大腦中植入電極的患者使用觸摸屏來(lái)識(shí)別一系列熟悉的圖像

這項(xiàng)研究是這樣的：14名志愿者將電極植入大腦中，執(zhí)行類似于情節(jié)記憶中的記憶任務(wù)。當(dāng)他們這樣做時(shí)，研究人員在大腦海馬中記錄了與記憶儲(chǔ)存相關(guān)的電活動(dòng)模式。參與者已將電極植入單獨(dú)的癲癇程序。

“我們能夠從10到60個(gè)神經(jīng)元的任何地方同時(shí)錄制，”漢普森說(shuō)。令人驚訝的是，即使一個(gè)人的記憶力受損，也可以識(shí)別出指示正確記憶形成的神經(jīng)放電模式，他說(shuō)。

然后，利用由洛杉磯南加利福尼亞大學(xué)生物工程師Theodore Berger和Dong Song開(kāi)發(fā)的多輸入，多輸出非線性數(shù)學(xué)模型，他們解碼了這些神經(jīng)模式并合成了用于正確記憶存儲(chǔ)的代碼。伯杰的團(tuán)隊(duì)以前使用該模型來(lái)解讀動(dòng)物記憶。

通過(guò)手中的神經(jīng)代碼，團(tuán)隊(duì)可以人為地重新創(chuàng)建它。要求志愿者執(zhí)行記憶任務(wù)，研究人員按照他們所做的那樣，以針對(duì)每位志愿者定制的精確模式向海馬的目標(biāo)區(qū)域供給電脈沖，從而影響這些神經(jīng)回路的發(fā)射模式。

換句話說(shuō)：他們記錄了與特定信息存儲(chǔ)相關(guān)的大腦活動(dòng)，數(shù)學(xué)模擬并解碼了該活動(dòng)，然后將代碼寫(xiě)回到大腦中以使現(xiàn)有記憶更好地工作。

一名患者完成了一項(xiàng)新研究的記憶測(cè)試，該研究使用電脈沖來(lái)改善對(duì)特定信息的保留。

據(jù)報(bào)道，隨著電力的提升，志愿者的記憶力提高了35％?；加懈笥洃浟p退的患者的改善程度更高。漢普森說(shuō)，在記憶力良好的志愿者中，沒(méi)有太大變化。

成功的關(guān)鍵：設(shè)計(jì)用于記錄單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)的微電極。這與Berger的數(shù)學(xué)模型結(jié)合起來(lái)，這種模型已經(jīng)被用于編碼記憶模式，這使得該項(xiàng)目成為可能，漢普森說(shuō)。

該研究由美國(guó)國(guó)防部研究部門(mén)DARPA通過(guò)恢復(fù)活動(dòng)內(nèi)存或RAM程序提供資金。通過(guò)該計(jì)劃，該機(jī)構(gòu)一直在向具有挑戰(zhàn)性的神經(jīng)科學(xué)家開(kāi)發(fā)一種可減輕創(chuàng)傷性腦損傷記憶喪失的可植入裝置。

今年2月，賓夕法尼亞大學(xué)的另一位RAM獲獎(jiǎng)?wù)哌~克爾卡哈納報(bào)道了記憶假體的另一項(xiàng)進(jìn)展：他的研究小組確定了預(yù)示記憶預(yù)測(cè)失敗的腦部狀態(tài)，并設(shè)計(jì)了促進(jìn)與成功相關(guān)的大腦狀態(tài)的刺激。他的研究小組之前發(fā)現(xiàn)，當(dāng)記憶被預(yù)測(cè)失敗時(shí)，應(yīng)該準(zhǔn)確傳遞電刺激，而不是記憶有效運(yùn)行。