Cielená stimulácia zlepší pamäť po traumatickom poranení mozgu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 27. 7. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Po traumatickom poranení mozgu je pamäť bežne postihnutá a môže to byť dlhodobé alebo dokonca trvalé. Nová štúdia zistila, že cielená elektrická stimulácia mozgu umelou inteligenciou u ľudí so stredne ťažkým až ťažkým traumatickým poranením mozgu môže úspešne liečiť stratu pamäti.
Traumatické poranenie mozgu (ďalej len ako TPM) je poškodenie mozgu, ktoré je často dôsledkom silného úderu alebo nárazu do hlavy alebo tela. Bežne býva spôsobené pri dopravných nehodách, kontaktných športoch, strelných zbraniach a pádoch. Závažnosť TPM závisí od povahy poranenia mozgu a od stupňa zápalu a poškodenia neurónov a ciev, ktoré spôsobí.
Bezprostredne po TPM môže človek trpieť posttraumatickou amnéziou (ďalej len ako PTA), kedy je zmätený, dezorientovaný a nepamätá si udalosti po úraze. Zatiaľ čo PTA je prechodná a môže trvať niekoľko minút až mesiacov, stredne ťažké až ťažké TPM môže mať trvalý vplyv na pamäť, najmä na epizodickú pamäť, teda schopnosť vybaviť si a mentálne znovu prežiť konkrétne epizódy z minulosti.
V novej štúdii vedci z Pensylvánskej univerzity skúmali, ako by mohla elektrická stimulácia mozgu riadená umelou inteligenciou zlepšiť pamäť ľudí so stredne ťažkým až ťažkým TPM.
„Títo pacienti sú často relatívne mladí a fyzicky zdraví, ale desaťročia sa stretávajú s poruchami pamäti a poruchami vykonávania funkcií,“ povedal Michael Kahana, hlavný autor štúdie.
Súčasná štúdia nadviazala na štúdiu vedcov z univerzity z roku 2017, v ktorej sa zistilo, že elektrická stimulácia vykonaná v čase, keď model strojového učenia predpovedal, že pamäť zlyhá, môže zlepšiť pamäťové funkcie. V štúdii z roku 2017 sa použila stimulácia v otvorenej slučke, čo znamená, že umelá inteligencia ju aplikovala bez ohľadu na stav mozgu.
V roku 2018 výskumníci testovali svoj model riadený umelou inteligenciou na 25 pacientoch s epilepsiou, pričom monitorovali ich mozgovú aktivitu v reálnom čase a aplikovali stimuláciu ľavej strany mozgu len vtedy, keď sa očakávalo zlyhanie pamäte, čo znamená stimuláciu v uzavretej slučke. Zistili, že pamäť a výkonnosť pri učení sa zlepšili o 15 %.
Do súčasnej štúdie výskumníci zaradili osem pacientov s intraktabilnou epilepsiou, čo je epilepsia nekontrolovaná liekmi, a s anamnézou stredne ťažkého až ťažkého TPM, ktorí sa podrobili monitorovaniu záchvatov pomocou implantovaných intrakraniálnych elektród. Každý účastník vykonal test oneskoreného vybavovania, v ktorom si mal vybaviť zoznam postupne prezentovaných podstatných mien. Úloha vybavovania sa vykonávala s uzavretou mozgovou stimuláciou a bez nej.
Počas sedenia bez stimulácie výskumníci identifikovali personalizované biomarkery úspešného kódovania pamäte, ktoré mohli použiť v neskorších sedeniach na kontrolu uzavretej slučky stimulácie mozgu. Počas sedenia so stimuláciou algoritmus strojového učenia dekódoval úspešnosť pamäte v reálnom čase a spustil stimuláciu, keď výkonnosť pamäte účastníka klesla pod jeho predpokladaný priemer.
Keď výskumníci skúmali mieru zapamätania pri stimulácii v uzavretej slučke, zistili, že účastníci si zapamätali položky spoľahlivejšie, ako keď sa nepoužila žiadna stimulácia. Stimulácia uzavretou slučkou zlepšila zapamätanie si v priemere o 19 %.
Výskumníci tvrdia, že ich štúdia je dôkazom konceptu využitia uzavretej mozgovej stimulácie na liečbu straty pamäti u pacientov s TPM.
„Tým, že sme preukázali terapeutickú účinnosť u pacientov, ktorí majú v anamnéze stredne ťažké až ťažké TPM a zároveň zdokumentovanú poruchu pamäti, dúfame, že naše zistenia urýchlia vývoj technológií pre pacientov so získanými poraneniami mozgu, ktoré by mohli do určitej miery obnoviť ich stratené pamäťové funkcie, keď sa pokúšajú obnoviť svoj život po úraze,“ uviedli výskumníci.
Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Brain Stimulation.
