Vlad Krasen
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Wenn ein Computerchip in Ihrem Gehirn lebte und jedes Gedächtnis überwachte, könnte er lernen, sich für Sie zu erinnern?
Das Konzept mag wie Science-Fiction klingen, aber laut einem neuen Artikel im Journal of Neural Engineering könnte eine solche Technologie in Kürze Realität werden. In einer vom Militär finanzierten Pilotstudie haben Wissenschaftler erfolgreich das getestet, was sie als "prothetisches Gedächtnis" bezeichnen - ein Nervenimplantat, das lernen kann, Ihre Gehirnaktivität zu erkennen, wenn Sie neue Informationen korrekt abrufen, und diese Aktivität später mit elektrischen Signalen zu replizieren, um Ihren Kurzschluss zu geben -term Speicher einen Schub.
In einem kleinen Test mit 15 Patienten im Wake Forest Baptist Medical Center half dieses prothetische Gedächtnissystem den Patienten, ihr Kurzzeitgedächtnis um durchschnittlich 35 Prozent zu verbessern. Laut dem leitenden Studienautor Robert Hampson, Professor für Physiologie, Pharmakologie und Neurologie an der Wake Forest School of Medicine in North Carolina, ist dieser Grad der Verbesserung des Kurzzeitgedächtnisses "enorm".
"In gewisser Hinsicht waren wir nicht überrascht, dass dies funktioniert", sagte Hampson in einem Video, das die Zeitung begleitete. "Wir hatten eine lange Geschichte von Tierversuchen, in denen wir dieses Konzept an anderen Arten getestet haben - an Tieren im Labor - und wir hatten Erfolg. Was uns überraschte, war, wie erfolgreich es war."
Erinnerungen schaffen
In der Studie, die von der US-amerikanischen Agentur für Verteidigungsforschungsprojekte (DARPA) finanziert wurde, testeten Hampson und seine Kollegen das Prothesensystem an 15 Patienten, die für Epilepsiebehandlungen im Wake Forest Baptist Medical Center eingeschrieben waren. Die Patienten nahmen an einem Gehirnkartierungsverfahren zur Behandlung ihrer Anfälle teil und hatten bereits Elektroden, die chirurgisch in verschiedene Teile ihres Gehirns implantiert wurden, einschließlich des Hippocampus - des Teils des Gehirns, der an der Bildung neuer Erinnerungen beteiligt ist.
Wenn die Patienten nicht anderweitig mit ihrer medizinischen Versorgung beschäftigt waren, meldeten sie sich freiwillig, um das prothetische Gedächtnissystem mit Hampson und seinem Team zu testen.
"Wir haben den Patienten ein Computerspiel spielen lassen, das das Gedächtnis einbezieht, und wir haben die Aktivität der Gehirnzellen - der Neuronen - im Hippocampus aufgezeichnet", sagte Hampson.
Das Spiel war eine grundlegende Speicherherausforderung, bei der ermittelt wurde, welches von mehreren Bildern auf einem vorherigen Bildschirm angezeigt wurde. Die Verzögerung zwischen dem Sehen und Abrufen eines Bildes variierte während der Versuche und dauerte zunächst etwa 2 Minuten und schließlich bis zu 75 Minuten. Während die Patienten spielten, überwachten die Forscher ihre Gehirnaktivität durch die Elektrodenimplantate. Als die Patienten mehr Fragen richtig beantworteten, stellten die Forscher ein immer klareres Bild davon zusammen, wie die geistige Aktivität jedes Patienten aussah, wenn sein Kurzzeitgedächtnis hart arbeitete.
In späteren Studien verwendeten die Forscher diese personalisierten Speichercodes, um bestimmte Teile des Gehirns jedes Patienten zu stimulieren. Wenn Patienten diese mentale Stimulation erhielten, verbesserte sich ihr Rückruf.
"Als wir Patienten testeten, indem wir ihren Hippocampus mit einem Muster stimulierten, das von ihrer eigenen neuronalen Aktivität abgeleitet war, konnten wir ihr Kurzzeitgedächtnis um einiges verbessern", sagte Hampson.
Laut der Studie stiegen die korrekten Reaktionen der Patienten während der 2-minütigen Studie um durchschnittlich 37 Prozent und während der 75-minütigen Studie um 35 Prozent, wenn ihr Gehirn stimuliert wurde - Zahlen, die Hampson als "wesentliche Verbesserung" bezeichnete.
Angesichts der geringen Stichprobengröße der Studie und der Tatsache, dass jeder Patient bereits Elektrodenimplantate zur Behandlung eines nicht verwandten Zustands hatte, ist erheblich mehr Forschung erforderlich, bevor kommerzielle prothetische Gedächtnisimplantate wie diese Realität werden können. Der nächste Schritt, sagte Hampson, besteht darin, zu versuchen, die Ergebnisse in einer Stichprobe von Menschen zu wiederholen, die keine Epilepsie oder vorhandene neurale Implantate haben.
"Das erfordert einige Entscheidungen der Ärzte, der Patienten und der Forscher, wann wir Elektroden einsetzen und wem wir helfen werden", sagte Hampson. "Unser Ziel ist es jedoch, Menschen mit einer traumatischen Hirnverletzung, einem Schlaganfall, Menschen mit Gedächtnisverlust aufgrund des Alterns, Alzheimer oder einer Reihe anderer Krankheiten zu helfen, die das Gedächtnis beeinträchtigen können."