脑子瓦特?记忆力受损?试试AI调控的闭环电击颞叶疗法

Root 编译整理 量子位 出品 | 公众号 QbitAI

发际线后退就算了。

发现自己连记忆力也开始下降?

你可能需要电电自己的脑子了。

2月6号,宾大研究团队在Nature Communication上在线发表了一篇论文Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory。

论文指出他们所设计的AI调控的闭环系统,不仅可以监测人在记忆状态下的神经放电活动,还可以有针对性地刺激外侧颞叶,发现记忆力改善效果比对照组表现好15%。

闭环,指的是会根据大脑本身的放电情况控制电击的时长及频率

实际上,对于改善大脑功能来说,电击疗法并不是一个新的方法,难就难在怎么控制电击的脉冲强度和频率。

以往的改善记忆力的研究,主要考虑的电击区域是内侧颞叶,因为具有记忆功能的脑区海马在那附近。

不过给予内侧颞叶电刺激时,并没有根据大脑本身神经放电的情况,来调整电击的时间长度。而是直接开环电击,从而导致记忆改善效果不稳定。

另外,以往的研究还有一个考虑不周全的地方是,没有电击除内侧颞叶以外的其他区域,所以没有不同区域的电击效果对比。

宾大团队的研究工作,受到另一个研究工作的启发:用功能性核磁共振、颅内脑电图可以看左外侧颞叶(包括上中下三个颞叶脑回)看脑电活动,以此来评定记忆力的表现;另外,电击这块区域能引发和记忆过程相似的电活动。

△ 如图所示
左外侧颞叶中脑回的红色电刺激点的记忆提升效果更好
其他蓝点的电刺激效果反而低于原来水平

因此,这篇论文的思路,是想通过闭环电刺激系统,在被试执行记忆任务时,先搜集大脑的放电活动,拿到一个baseline的表现。

然后在发现大脑记忆编码能力表现偏低时(可通过脑电看出),给大脑与之前记录记忆场景下一样的电刺激,来评估外侧颞叶作为一个电刺激点,对记忆改善能起到多大的作用。

由于癫痫病人的治疗方式不得不涉及到侵入式内置电极,所以该研究的被试的是25个癫痫病人。他们的脑电数据可用作AI软件的训练数据。

这25个癫痫病人,每个患者的脑内已经植入了200个电极。

通过这些电极,能监控到他们在记忆状态下的脑电。通过内嵌的AI算法找出记忆模式下的电活动规律,等到AI监测到病人处于忘事儿状态的时候,就反过来给予大脑同样规律的电刺激。

效果还不错。

同样是回忆词组的任务,受AI监测状态并给定向刺激的病人的记忆力表现,比对照组的要好15%。

该图展现的是电刺激对行为和生理指标的影响。
同样是记忆单词,
在记忆单词的时候给外侧颞叶电刺激时的回想起来的概率,
就高于记忆时没有给电刺激的回想概率(P < 0.05),
而电刺激点在非外侧颞叶时,
回想起来的可能性,电击的效果反而没有不电击的好。

这套系统还可以提高回想能力,表明了外侧颞叶是一个可靠的提高记忆的电击作用点,总的来说,我们的结果表明这套系统可以提供记忆功能修复的治疗方法。

最后,附论文链接,

https://www.nature.com/articles/s41467-017-02753-0

及编译来源,

https://www.technologyreview.com/the-download/610201/ai-controlled-brain-stimulation-helps-improve-memory/

原文发布于微信公众号 - 量子位(QbitAI)

原文发表时间:2018-02-08

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