Přímá stimulace oblasti mozku může zvýšit paměť na jeden den

Přímá elektrická stimulace amygdaly, oblasti mozku spojené s pamětí a emočním chováním, může zlepšit rozpoznávání obrázků následujícího dne, pokud jsou použity bezprostředně po prvním zobrazení snímků, podle nové studie zveřejněné v časopise Sborník Národní akademie věd (PNAS).

"Byli jsme schopni označit konkrétní vzpomínky, abychom si je později lépe zapamatovali," řekla spoluautorka Cory Inman, Ph.D., postdoktorandka na Neurochirurgické klinice Emory University.

"Jednoho dne by to mohlo být začleněno do zařízení zaměřeného na pomoc pacientům s těžkým poškozením paměti, jako jsou pacienti s traumatickým poškozením mozku nebo mírným kognitivním poškozením spojeným s různými neurodegenerativními chorobami." Právě teď však jde spíše o vědecký nález než o terapeutický. “

Hluboká mozková stimulace (DBS) zahrnuje elektrický proud dodávaný kontinuálně implantovaným zařízením. Tento postup je zavedenou klinickou metodou pro léčbu pohybových poruch, jako je Parkinsonova choroba, a je testován na psychiatrické stavy, jako je deprese.

Současná studie zahrnovala 14 pacientů s epilepsií ve Fakultní nemocnici Emory, kteří podstoupili intrakraniální monitorování, což je invazivní postup používaný k diagnostice záchvatového původu, během kterého jsou do mozku zavedeny elektrody.

Výsledky ukazují, že 79 procent účastníků (11 ze 14) se zlepšilo při testech paměti přes noc, zatímco zbývajících 21 procent nevykázalo žádné zlepšení ani zhoršení. Rozpoznávání účastníků studie se zvýšilo pouze u stimulovaných obrazů, nikoli u kontrolních obrazů zobrazených mezi stimulovanými obrazy.

Ve srovnání s žádnou stimulací se nárůst počtu přesně rozpoznaných obrazů pohyboval od přibližně osmi procent až po několik set procent.

Někteří pacienti již měli poruchu paměti v důsledku epilepsie; obecně tito pacienti zaznamenali větší účinek z DBS. Například jeden pacient v podstatě zapomněl na všechny kontrolní obrazy, ale udržoval si dobrou paměť pro stimulované obrazy. Podstatný účinek byl však pozorován také u lidí, kteří měli průměrnou paměť na začátek.

„Průměr byl jako mít paměťový výkon na úrovni„ B “posunutý na„ A “,“ uvedl vedoucí autor Dr. Jon T. Willie, Ph.D., odborný asistent neurochirurgie a neurologie na Emory University School of Medicine , kteří ve studii prováděli operace u pacientů.

"Vidíme to jako platformu pro další studium vylepšení paměti." Časová specifičnost umožňuje mnoho dalších experimentů, protože víme, že nedochází k efektu přenosu z jednoho obrázku na druhý. “

Klíčová role, kterou amygdala hraje při emočních reakcích a učení spojeném se strachem, byla dobře prostudována. Vědci se ujistili, že stimulace amygdaly zůstala na nízké úrovni proudu (0,5 miliampéru) a nevedla k emocionálním reakcím, zvýšené srdeční frekvenci nebo jiným známkám vzrušení. Pacienti uvedli, že stimulaci si v žádném bodě studie nevšimli.

Vědci se také vyhnuli přímé stimulaci hipokampu a věřili, že by to bylo příliš blízko mechanismu samotné paměti, jako je zavedení živého drátu do základní desky počítače.

"Vybrali jsme si amygdalu kvůli desetiletím výzkumu u hlodavců, které ukázalo, že interaguje s několika dalšími paměťovými strukturami v modulační roli," uvedl spoluautor psychologie Joseph Manns, Ph.D. "Chtěli jsme stimulovat jeho endogenní funkci, o které si myslíme, že má signalizovat nápadnost - něco, co stojí - tak, aby si v budoucnu pamatovaly konkrétní zkušenosti."

V předchozím výzkumu již Manns zjistil, že elektrická stimulace amygdaly zvyšuje schopnost hlodavců rozpoznávat obrazy později. Lidské experimenty byly navrženy tak, aby se velmi podobaly tomu, jak byly nastaveny testy jeho laboratoře s hlodavci.

Během experimentu bylo pacientům ukázáno 160 neutrálních předmětů (byly vyloučeny například emocionální tváře) a byli požádáni, aby řekli, zda objekty patří uvnitř nebo venku.

U poloviny obrázků dostali účastníci stimulaci po dobu jedné sekundy poté, co každý snímek zmizel z obrazovky. Byly testovány na polovině stimulovaných obrazů a polovině nestimulovaných obrazů okamžitě a na druhé polovině následujícího dne. Jako návnady bylo použito celkem 40 nových obrázků. Vliv stimulace na okamžité rozpoznání nebyl statisticky silný. Následujícího dne však byly účinky na stimulované obrazy jasné.

"To dává smysl, protože amygdala je považována za důležitou pro konsolidaci paměti - zajištění toho, aby se důležité události časem držely," říká Manns.

Zdroj: Emory Health Sciences