Thần kinh giả nhằm mục đích tăng cường trí nhớ – Vật Lý Thế Giới

Thần kinh giả nhằm mục đích tăng cường trí nhớ – Vật Lý Thế Giới

Dấu thời gian: Ngày 7 tháng 2024 năm 5 30:XNUMX sáng

<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="Nhiệm vụ thu hồi hình ảnh Nhóm nghiên cứu đã thực hiện kích thích thần kinh để nghiên cứu những người tham gia trong các nhiệm vụ ghi nhớ nhận dạng hình ảnh, tìm ra những thay đổi đáng kể về mức độ ghi nhớ hình ảnh của mọi người. (Được phép: Trường Y thuộc Đại học Wake Forest)”>
Nhiệm vụ bộ nhớ nhận dạng hình ảnh
Nhiệm vụ thu hồi hình ảnh Nhóm nghiên cứu đã thực hiện kích thích thần kinh để nghiên cứu những người tham gia trong các nhiệm vụ ghi nhớ nhận dạng hình ảnh, tìm ra những thay đổi đáng kể về mức độ ghi nhớ hình ảnh của mọi người. (Được phép: Trường Y thuộc Đại học Wake Forest)

Một hệ thống chân tay giả điện tử có thể giúp những người bị suy giảm trí nhớ – do bệnh Alzheimer, chấn thương sọ não hoặc động kinh – ghi nhớ những thông tin cụ thể. Công nghệ mới đang được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Y khoa Wake Forest và Đại học Nam California, hoạt động trên vùng hải mã, một phần não liên quan đến việc tạo ra những ký ức mới.

Các giao diện não-máy tính, chẳng hạn như các chi robot, thiết lập giao tiếp giữa não và một thiết bị bên ngoài. Hồi hải mã (con người thực sự có hai hồi hải mã, một ở mỗi bán cầu não), ở một mức độ nào đó, có thể phát triển các tế bào thần kinh mới. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách sửa chữa tổn thương vùng đồi thị. Bộ phận giả thần kinh được các nhà nghiên cứu phát triển sử dụng các mô hình bắt nguồn từ hoạt động điện vùng đồi thị để kích thích khả năng thu hồi.

“Hầu hết các giao diện điều khiển của não đều dựa vào việc não tìm ra cách xử lý thông tin đầu vào từ mọi thứ. Brent Roeder, một nhà nghiên cứu tại Wake Forest, người đã làm việc trong dự án gần một thập kỷ, cho biết chúng tôi đang nghiên cứu cách phù hợp với những gì bộ não đang làm. “Chúng tôi đang tìm hiểu xem đâu là những cách có thể để tăng cường chức năng bộ nhớ và những cách nào phù hợp nhất với những người và loại tình trạng nào?”

Bộ nhớ mã hóa và giải mã

Trong một nghiên cứu được công bố vào năm 2018 trên tạp chí Tạp chí Kỹ thuật thần kinh, nhóm nghiên cứu đã kích thích các tế bào thần kinh ở vùng hải mã trong thời gian thực bằng cách sử dụng mô hình toán học phi tuyến đa đầu vào, đa đầu ra. Roeder giải thích: “[Trong nghiên cứu đó, người mẫu] không quan tâm đến những gì bạn đang cố nhớ…nó chỉ cố gắng giúp vùng hải mã của bạn hoạt động tốt hơn”.

Trong công việc gần đây nhất của họ, được báo cáo trong Biên giới trong khoa học thần kinh tính toán, các nhà nghiên cứu đã phân lập hoạt động điện của các tế bào thần kinh cụ thể và sau đó sử dụng thông tin đó để kích thích vùng hải mã để xem liệu điều đó có thể giúp mọi người ghi nhớ những hình ảnh cụ thể tốt hơn hay không.

Nghiên cứu bao gồm 14 người lớn - tất cả đều được chẩn đoán mắc bệnh động kinh và đang tham gia vào quy trình lập bản đồ não chẩn đoán trong đó các điện cực được đặt ở ít nhất một vùng hải mã. Những người tham gia được cho xem các danh mục hình ảnh khác nhau (động vật, tòa nhà, thực vật, công cụ hoặc phương tiện) trong một nhiệm vụ ghi nhớ khớp với mẫu bị trì hoãn bằng hình ảnh. Các nhà nghiên cứu đã xác định hoạt động thần kinh phổ biến ở vùng hải mã cho từng loại hình ảnh và sử dụng thông tin này để rút ra kiểu bắn cố định, được tính toán bằng toán học. Kiểu bắn này sau đó được sử dụng để kích thích vùng hải mã trong nhiệm vụ ghi nhớ nhận dạng hình ảnh.

“Chúng tôi thực sự đã thử nghiệm hai điều trong nghiên cứu này. Đầu tiên là, bạn có thể kích thích thông tin cụ thể không? Và thứ hai là, chúng ta có khả năng kích thích thông tin mà chúng ta muốn kích thích tốt đến mức nào?” Roeder nói. “Vậy câu trả lời cho câu hỏi đầu tiên là có, bạn có thể kích thích để biết thông tin cụ thể. Câu trả lời cho câu hỏi thứ hai là có rất nhiều điều cần cải thiện.”

Các nhà nghiên cứu quan sát thấy cả sự tăng và giảm hiệu suất bộ nhớ. Trong khoảng 22% trường hợp, có sự khác biệt về mức độ nhớ của những người tham gia đối với những hình ảnh mà họ đã được xem trước đó. Khi kích thích được truyền vào cả hai bên não, gần 40% người tham gia bị suy giảm chức năng trí nhớ cho thấy những thay đổi về hiệu suất trí nhớ.

“Ví dụ tôi đưa ra là, bạn đã thấy một người phục vụ cầm khay trên ngón tay của họ. Họ không đỡ toàn bộ khay mà chỉ đỡ một phần của khay. Nhưng vì những phần đó của khay được kết nối với phần còn lại của khay nên chúng sẽ nâng toàn bộ khay lên,” Roeder giải thích. “Trí nhớ của chúng ta có tính liên kết. Chúng tôi không cố gắng hỗ trợ toàn bộ trí nhớ – chúng tôi đang cố gắng hỗ trợ một phần hoạt động thần kinh để tăng cường toàn bộ trí nhớ.”

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng có thể có nhiều sự trùng lặp giữa các loại hình ảnh hơn họ dự đoán (ví dụ: động vật thường được tìm thấy gần thực vật). Chẳng hạn, làm cho các danh mục hình ảnh trở nên khác biệt hơn, bằng cách hiển thị màu sắc hoặc hướng thay vì hình ảnh, có thể giúp cải thiện hiệu suất của bộ phận giả điện tử.

Roeder nói: “Bây giờ chúng tôi biết điều đó là có thể… vấn đề chỉ là cải thiện nó”.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý