深脑刺激可能不会增加记忆
根据哥伦比亚大学研究人员在12月7日公布的一项研究,哥伦比亚大学研究人员的一项研究,哥伦比亚大学研究人员的一项研究,脑大脑中的大脑刺激(DBS)没有提高记忆力神经元.研究发现,刺激会导致5%到20%的记忆损伤。没有参与者的记忆力得到改善。这项研究否定了早期的研究结果。
但是,这项研究并没有结束脑深部刺激疗法作为治疗因疾病或创伤引起的记忆问题的一种可能的干预手段。相反,研究结果表明,如果这种特定形式的刺激减少内存的性能,另一种方法可能会改善它。首席研究员Joshua Jacobs说:“我们可能需要一种不同的刺激方案,以朝好的方向影响这个区域。”Joshua Jacobs是哥伦比亚大学Fu基金会工程与应用科学学院的生物医学工程助理教授。
雅各布斯的调查灵感来自于2012年的一项研究新英格兰医学杂志(DOI: 10.1056 / NEJMoa1107212)的研究结果显示,当受试者经历脑刺激时形成的记忆表现有64%的改善。这一发现令人鼓舞,但却与科学证据相悖。科学证据表明,研究中使用的这种刺激会抑制神经元,并可能损害记忆。“我们有矛盾的想法,”雅各布斯说。“所以我们认为复制这种发现很重要。”
脑深部刺激是一种侵入性技术,它将电极植入大脑深处,然后通过电流刺激附近的神经元。为了测试这项技术,两项研究都招募了癫痫患者,他们已经植入了用于绘制癫痫发作图的电极。
两项研究都给受试者提供了类似的记忆任务。空间任务包括记住一个物体在3D虚拟空间中的位置。参与者将在空间中导航以找到一个物体。在控制阶段,他们没有接受任何刺激。在刺激过程中,他们会经历50次每秒的电流脉冲,持续5秒。“刺激只发生在人们编码记忆的时候,”雅各布斯说。“任务得到了很好的控制。”
一项口头任务包括回忆一组单词。当参与者研究名单时,电脉冲持续4.6秒。
然而,研究不同,因为雅各布观察了他的主题,因为他们每次会话执行48个内存检索,就像前一项研究中的8倍。他还注册了49个科目。以前的研究包括7.“这有点越来越大,更为统计供电,因此它更有可能产生准确的结果,”Jacobs说。
没有一个参与者显示出统计学上的显著改善。在这两项任务中,刺激内嗅皮层导致的记忆正确率比未刺激的记忆降低了9%。刺激海马体平均导致8%的损伤。两项任务刺激的所有区域的损伤范围从5%到20%不等。
这项研究的测量空间记忆这也与之前的研究不同。为了测量空间记忆,参与者重新访问了3D虚拟空间——这次没有物体出现在空间中,也没有刺激——并导航到他们回忆的物体所在位置。然后,雅各布斯的团队计算了记忆地点与实际地点之间的距离。
在之前的研究中,在回忆测试中,这些物体在虚拟空间中仍然是可见的,对于那些在空间中导航时足够幸运地发现物体的参与者来说,这可能会使结果朝积极的方向倾斜。
雅各布斯说,这种混杂因素经常出现在新技术的早期研究中。后续研究很重要,因为它们改进了方法。“他们的研究是这类研究的第一次,”雅各布斯说。“重要的是,以一种更精确地量化空间记忆的方式改进该协议。”
虽然这项研究没有改善记忆,但它确实表明,改变像使用记忆那样复杂的神经过程是可能的电刺激.所以雅各布和同事目前正致力于在实时响应大脑活动的更复杂的DBS干预措施内存正方向。“简单的刺激方法效果不是很好,所以我们正在尝试开发更先进的方法,”他说。
进一步探索
Nanthia Suthana等人。记忆增强与内嗅区深部脑刺激,新英格兰医学杂志(2012)。DOI: 10.1056 / NEJMoa1107212
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