Prótesis neuronal tiene como objetivo mejorar la memoria – Física Mundial

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/neural-prosthetic-aims-to-boost-memory-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/neural-prosthetic-aims-to-boost-memory-physics-world-2.jpg" data-caption="Tarea de recuperación de imágenes El equipo de investigación administró neuroestimulación a los participantes del estudio durante tareas de memoria de reconocimiento visual y encontró cambios significativos en la forma en que las personas recordaban las imágenes. (Cortesía: Facultad de Medicina de la Universidad Wake Forest)”>

Un sistema protésico electrónico podría ayudar a las personas con problemas de memoria (debido a la enfermedad de Alzheimer, una lesión cerebral traumática o epilepsia) a recordar información específica. La nueva tecnología, desarrollada por investigadores de Escuela de Medicina de la Universidad Wake Forest y del Universidad del Sur de California, trabaja en el hipocampo, una parte del cerebro involucrada en la creación de nuevos recuerdos.

Las interfaces cerebro-computadora, como las extremidades robóticas, establecen comunicación entre el cerebro y un dispositivo externo. El hipocampo (los humanos en realidad tienen dos hipocampos, uno en cada hemisferio del cerebro) puede, hasta cierto punto, desarrollar nuevas neuronas. Pero los científicos no han encontrado una manera de reparar el daño del hipocampo. La prótesis neuronal desarrollada por los investigadores utiliza modelos derivados de la actividad eléctrica del hipocampo para estimular la memoria.

“La mayoría de las interfaces de control cerebral se han basado en que el cerebro descubra cómo lidiar con las entradas de las cosas. Estamos trabajando en cómo encontrar la manera de igualar lo que hace el cerebro”, dice Brent Roeder, investigador de Wake Forest que ha estado trabajando en el proyecto durante casi una década. "Estamos averiguando cuáles son las posibles formas de mejorar la función de la memoria y cuáles funcionan mejor para qué personas y qué tipo de condiciones".

Memoria de codificación y decodificación.

En un estudio publicado en 2018 en la Revista de ingeniería neuronal, el equipo estimuló neuronas en el hipocampo en tiempo real utilizando un modelo matemático no lineal de múltiples entradas y múltiples salidas. "[En ese estudio, al modelo] no le importaba lo que intentabas recordar... solo intentaba ayudar a tu hipocampo a funcionar mejor", explica Roeder.

En su trabajo más reciente, reportado en Fronteras en neurociencia computacional, los investigadores aislaron la actividad eléctrica en neuronas específicas y luego usaron esa información para estimular el hipocampo para ver si eso podía ayudar a las personas a recordar mejor imágenes específicas.

El estudio incluyó a 14 adultos, todos los cuales tenían un diagnóstico de epilepsia y participaban en un procedimiento de diagnóstico de mapeo cerebral en el que se colocaron electrodos en al menos un hipocampo. A los participantes se les mostraron diferentes categorías de imágenes (animales, edificios, plantas, herramientas o vehículos) en una tarea de memoria visual retrasada de coincidencia con muestra. Los investigadores identificaron una actividad neuronal común en el hipocampo para cada categoría de imagen y utilizaron esta información para derivar un patrón de activación fijo calculado matemáticamente. Este patrón de activación se utilizó luego para estimular el hipocampo durante una tarea de memoria de reconocimiento visual.

“Realmente estábamos probando dos cosas en este estudio. La primera es: ¿puedes estimular para obtener información específica? Y la segunda fue: ¿qué tan buenos somos para estimular la información que queremos estimular? dice Roeder. “Entonces la respuesta a la primera pregunta es sí, se puede estimular para obtener información específica. La respuesta a la segunda pregunta es: bueno, hay mucho margen de mejora”.

Los investigadores observaron tanto aumentos como disminuciones en el rendimiento de la memoria. En aproximadamente el 22% de los casos, hubo una diferencia en qué tan bien los participantes recordaban las imágenes que les habían mostrado antes. Cuando se administró estimulación en ambos lados del cerebro, casi el 40% de los participantes con función de memoria deteriorada mostraron cambios en el rendimiento de la memoria.

“El ejemplo que pongo es que has visto a un camarero llevar una bandeja en los dedos. No sostienen toda la bandeja, sino parte de la bandeja. Pero como esas partes de la bandeja están conectadas al resto de la bandeja, levantan toda la bandeja”, explica Roeder. “Nuestra memoria es asociativa. No intentamos respaldar toda la memoria, sino que intentamos respaldar parte de la actividad neuronal para estimular toda la memoria”.

Los investigadores concluyen que puede haber habido más superposición entre categorías de imágenes de lo que habían previsto (por ejemplo, los animales suelen encontrarse cerca de plantas). Hacer que las categorías de imágenes sean más distintas, mostrando colores o direcciones en lugar de imágenes, por ejemplo, podría ayudar a mejorar el rendimiento de la prótesis electrónica.

"Ahora que sabemos que es posible... es sólo cuestión de mejorar", dice Roeder.

• Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
• PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
• PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
• PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
• PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
• Fuente: https://physicsworld.com/a/neural-prosthetic-aims-to-boost-memory/