Стимуляция мозга может помочь пациентам с ЧМТ с проблемами памяти: уколы

Если у вас когда-либо были проблемы с поиском ключей или запоминанием того, что вы ели на завтрак, вы знаете, что кратковременная память далека от совершенства.

Однако для людей, перенесших черепно-мозговую травму (ЧМТ), вспоминание недавних событий или разговоров может стать серьезной проблемой.

«У нас есть пациенты, чьи семьи не могут оставить их одних дома, потому что они включат плиту и забудут ее выключить», — говорит Д-р Рамон Диас-Аррастиакоторый руководит Центром клинических исследований черепно-мозговых травм в Пенсильванском университете.

Итак, Аррастия и группа ученых тестируют потенциальное лечение. Он включает в себя подачу импульса электричества в мозг в нужное время.

И это сработало в исследовании восьми человек с умеренными или тяжелыми ЧМТ. отчеты в журнале Стимуляция мозга. Точно синхронизированный импульс в область мозга сразу за ухом улучшал память примерно на 20 процентов и уменьшал дефицит памяти человека примерно наполовину.

Если результаты подтвердятся в более крупном исследовании, этот подход может улучшить жизнь многих молодых людей, переживших серьезную ЧМТ, говорит Диас-Аррастиа, автор исследования и профессор неврологии в Пенсильвании.

«Во многих случаях причиной того, что они не могут воссоединиться и полноценно участвовать в жизни общества, являются проблемы с памятью», — говорит он. «И у них часто есть эта инвалидность, которая продолжается много-много десятилетий».

Но лечение не для робких. Для этого пациентам в мозг хирургическим путем имплантируют электроды. И ученые все еще совершенствуют систему, которая подает электрические импульсы.

Основная причина инвалидности

Ежегодно более 1,5 миллиона человек в США переносят ЧМТ. Общие причины включают падения, дорожно-транспортные происшествия, нападения, контактные виды спорта и огнестрельные ранения.

Около 80 процентов ЧМТ классифицируются как легкие, что означает, что человек не терял сознание более нескольких минут и не имеет признаков повреждения при сканировании головного мозга. Симптомы, включая потерю памяти, редко длятся более нескольких недель.

Пациенты в этом исследовании имели ЧМТ от умеренной до тяжелой степени, которые часто приводят к необратимому дефициту памяти и мышления. Более 5 миллионов человек в США живут с инвалидностью, связанной с ЧМТ.

По словам Диас-Аррастиа, непропорционально большое количество тяжелых травм головы приходится на молодых мужчин, побывавших в серьезных автомобильных или мотоциклетных авариях. По его словам, эти пациенты могут выздороветь физически, но не психически, а это означает, что многие никогда не вернутся к работе.

«Люди, которые с трудом помнят, что они прочитали пять минут назад или что им сказали пять минут назад, не смогут удержаться на подавляющем большинстве рабочих мест», — говорит он.

Чтобы помочь пациентам со стойкими проблемами памяти, Диас-Аррастиа объединилась с Майкл Каханапрофессор психологии Пенн.

В течение многих лет Кахана была изучение почему даже у здорового человека память иногда работает хорошо, а иногда не очень.

«Моя память отличается от той, что была час назад, или от той, что будет через час», — говорит он. «И именно эта изменчивость может открыть дверь целому ряду потенциальных способов, которыми мы можем помочь людям стать лучше».

Цель Каханы — найти способы настроить мозг так, чтобы он выполнял задачи памяти так же хорошо, как в лучший час своего лучшего дня.

Для этого команде сначала нужно было определить закономерности электрических сигналов, которые связаны с извлечением или невозможностью извлечения воспоминаний. И для отслеживания этих сигналов им нужны были пациенты с электродами в мозгу.

Поэтому ученые набрали группу пациентов с эпилепсией, которым уже хирургически имплантировали электроды в рамках лечения. Затем они заставили компьютер научиться распознавать сигналы, производимые мозгом этих пациентов, когда они пытались что-то вспомнить.

После многих лет работы команда смогла «предсказать, когда у данного человека память подведет или подведет», — говорит Кахана.

Затем они разработали систему, которая доставляла бы точно рассчитанный импульс электричества в латеральную височную кору — область мозга за ухом, которая участвует в кодировании памяти.

«Он обнаружит, что у вас вот-вот произойдет провал в памяти, и попытается перевести систему в состояние, более благоприятное для нормального функционирования», — говорит Кахана.

Система работал — у небольшой группы людей без ЧМТ в анамнезе.

Это дало возможность команде Каханы протестировать подход на людях, у которых в анамнезе была черепно-мозговая травма средней и тяжелой степени.

В новом исследовании, как и в предыдущих, участвовали участники, которых оценивали перед операцией по лечению тяжелой эпилепсии. Это означало, что в их мозг уже были вставлены провода для обнаружения источника припадков.

Команда Каханы использовала эти провода как для мониторинга активности мозга, так и для передачи электрических импульсов, пока участники проходили тест на память.

Участникам показывали список из 12 слов, таких как кошка, ключ или книга. Затем, после непродолжительного отвлечения, их попросили вспомнить слова.

Во время некоторых сеансов исследователи ничего не делали. В других посылали электрический импульс.

«Применяя электрическую стимуляцию только в те моменты, когда прогнозировалась неудача, мы смогли перевести мозг из плохого состояния в лучшее», — говорит Кахана.

Исследование памяти финансировалось в основном военным Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. Это часть усилие агентством для разработки технологий помощи военнослужащим и ветеранам с проблемами памяти, вызванными черепно-мозговыми травмами.

Кахана имеет финансовую заинтересованность в компания которая планирует коммерциализировать эту технологию. И несколько других компаний также тестируют стимуляцию мозга для улучшения памяти и познания.

Их цель — разработать методы лечения не только людей с черепно-мозговыми травмами, но и людей с заболеваниями головного мозга, влияющими на память, включая болезнь Альцгеймера.