Innovative "hjerneproteser" kunne hjælpe med hukommelsestab


Innovative

For de mere end 5 millioner amerikanere, der lever med Alzheimers sygdom, er hukommelsestab et uhelbredeligt aspekt af tilstanden. Håb ligger imidlertid i form af en ny hjerneprothese, som i øjeblikket testes hos mennesker.

Hippocampus-området i hjernen er kendt som hukommelsescentret, og det er her forskerne har fokuseret på deres nye hjerneimplantat.

Resultater fra arbejde med hjerneimplantatet - som blev udviklet af forskere ved University of Southern California (USC) og Wake Forest Baptist Medical Center i North Carolina - blev for nylig præsenteret på den 37. årlige internationale konference for IEEE Engineering in Medicine and Biology Samfundet i Italien i august.

Implantatet indeholder elektroder, der er placeret i regioner af hippocampus, kendt som hjernens hukommelsescenter.

Det blev designet til USC og testet hos Wake Forest, der bygger på tidligere undersøgelser af Ted Berger og udnytter en ny algoritme designet af Dong Song, begge fra USC.

Forskere forklarer, at når hjernen modtager sensoriske oplysninger, smelter den til en hukommelse ved at sende komplekse elektriske signaler, der rejser gennem områder af hippocampus. Her genkodes signalerne, indtil de når en endelig region, hvor et helt andet signal sendes til langtidsopbevaring.

Men hvis nogen region har skade, forhindrer den oversættelsen, hvilket resulterer i en savnet mulighed for langsigtet hukommelsesdannelse. Derfor kan en person med Alzheimers sygdom for eksempel genkalde hændelser fra fortiden - før hjerneskader opstod - men kan ikke danne nyere langsigtede minder.

Algoritmen forudsiger signaler med 90% nøjagtighed

Song og Berger bygger på neurale data, der involverer modeller og algoritmer fra Sam Deadwyler og Robert Hampson, fra Department of Physiology & Pharmacology hos Wake Forest Baptist. Som følge heraf kunne USC-forskerne nøjagtigt efterligne, hvordan en hukommelse oversættes fra kortvarig til langvarig hukommelse.

De gjorde det først ved hjælp af data fra dyr, men de kunne derefter efterligne hukommelsesdannelse med menneskelige data.

  • Alzheimer er den sjette største dødsårsag
  • Det er den eneste dødsårsag i top 10, der ikke kan forebygges, helbredes eller formindskes
  • Blandt seniorer dør 1 ud af 3 med Alzheimers eller en anden demens.

Lær mere om Alzheimers

Ved hjælp af patienter, der allerede havde elektroder i hjernens hippocampus-område for at behandle kroniske anfald, læste Deadwyler og Hampson først de elektriske signaler, der var resultatet af hukommelsesdannelse, og sendte derefter dataene til Song and Berger.

De to amerikanske forskere satte så signalerne ind i deres model for at læse, hvordan signalerne fra den første hippocampale region blev oversat af den anden region.

Resultaterne viste, at algoritmen efter hundredvis af forsøg blev gennemført med ni patienter, kunne forudsige, hvordan signalerne ville blive oversat med ca. 90% nøjagtighed.

I virkeligheden, selv om der i øjeblikket ikke er nogen måde at "læse" en hukommelse blot ved at se på det elektriske signal, forsker protesen om det skadede hippocampale afsnit for at give det næste område det korrekt oversatte signal.

"Det er som at kunne oversætte fra spansk til fransk uden at kunne forstå sprog," siger Berger.

'Potentiel effektiv behandling for nogle symptomer på demens'

Udsigten til at levere en løsning til patienter med hukommelsestab er et spændende gennembrud i neurale undersøgelser - en der har fået opmærksomheden fra Dr. Clare Walton, forskningschef hos Alzheimers Society i Storbritannien.

"Selvom det lyder som science fiction-historier, siger forskerne" et stort problem for folk med Alzheimers sygdom og andre former for demens - evnen til at lægge nye minder."

Dr. Walton tilføjer:

Hvis denne enhed udvikles yderligere og med succes testet hos mennesker, kan det vise sig at være en effektiv behandling for nogle af symptomer på demens, men det vil ikke helbrede eller bremse tilstandens progression."

Næste skridt for forskerne indebærer at forsøge at sende det oversatte signal tilbage i patienternes hjerner for at forsøge at omgå skaden, hvilket gør det muligt at skabe langsigtede minder.

I september, Medical-Diag.com Rapporteret om en undersøgelse, der foreslog en ny hjernedannelse teknik kan vise skader forårsaget af højt blodtryk, før nogen symptomer på skade er synlige.

Innovative Kitchen Tools (Video Medicinsk Og Professionel 2019).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis