来自维克森林大学医学院和南加州大学 (USC) 的科学家团队首次成功使用神经假体装置来回忆特定记忆。

研究结果在线发表在《计算神经科学前沿》上。

这项开创性的研究源自维克森林大学和南加州大学团队2018 年由Robert Hampson 博士领导的研究。维克森林大学医学院再生医学、转化神经科学和神经病学教授，该研究表明成功实施了一种假肢系统，该系统利用人自己的记忆模式来促进大脑编码和回忆记忆的能力。

在之前的研究中，该团队的电子假肢系统基于多输入多输出(MIMO)非线性数学模型，研究人员影响了海马体中多个神经元的放电模式，海马体是大脑中参与制造新东西的部分。回忆。

在这项研究中，研究人员建立了一种新的过程模型，可以帮助海马体帮助人们记住特定信息。当大脑试图存储或回忆诸如“我关掉炉子”或“我把车钥匙放在哪里了?”等信息时。细胞群在神经系统中一起工作，激活神经系统以存储或调用信息。利用这些脑细胞活动的记录，研究人员创建了一个记忆解码模型(MDM)，让他们能够解码哪些神经活动用于存储不同的特定信息。然后，MDM 解码的神经活动被用来创建一种模式或代码，当大脑试图存储该信息时，该模式或代码用于对海马体施加神经刺激。

布伦特说：“在这里，我们不仅强调了一种用于增强记忆的神经刺激创新技术，而且还证明刺激记忆不仅限于一般方法，还可以应用于对人至关重要的特定信息。” Roeder 博士是维克森林大学医学院转化神经科学系研究员，也是该研究的通讯作者。

研究小组招募了 14 名患有癫痫症的成年人，他们正在参与诊断性脑图绘制程序，该程序使用手术植入的电极放置在大脑的各个部位来查明癫痫发作的根源。参与者在参与本研究的三个地点之一接受了所有手术程序、术后监测和神经认知测试，包括 Atrium Health 维克森林浸信会医疗中心、洛杉矶南加州大学凯克医院和加利福尼亚州唐尼的兰乔洛斯阿米戈国家康复中心。

该团队在视觉识别记忆任务中提供 MDM 电刺激，看看刺激是否可以帮助人们更好地记住图像。他们发现，当使用这种电刺激时，人们记忆事物的能力发生了显着变化。在大约 22% 的情况下，性能存在明显差异。

当他们专门观察记忆功能受损的参与者时，他们的大脑两侧都受到刺激，几乎 40% 的人的记忆表现出现了显着变化。

“我们的目标是创造一种干预措施，可以恢复因阿尔茨海默病、中风或头部受伤而丧失的记忆功能，”罗德说。 “我们发现记忆力受损的人发生了最明显的变化。”

罗德说，他希望这项技术能够得到改进，通过帮助人们回忆起关键信息(例如是否服用药物或门是否锁好)来帮助人们独立生活。

“虽然还需要更多的研究，但我们知道基于 MDM 的刺激有可能用于显着改变记忆，”Roeder 说。

这项研究建立在维克森林大学医学院生理学和药理学名誉教授 Sam Deadwyler 博士和汉普森(现为维克森林大学成员)领导下的 20 多年记忆密码临床前研究的基础上。再生医学研究所)以及由生物医学工程师 Theodore Berger 博士和 Dong Song 博士领导的南加州大学团队。

临床前工作使用南加州大学开发的 MIMO 系统，应用相同类型的刺激来恢复和促进动物模型的记忆。