虛擬實境和深腦刺激組合被證明可以改善記憶力
研究人員將虛擬實境技術和非侵入性深部腦電刺激結合,改善了健康人的空間記憶,這種記憶可以幫助你記住車鑰匙放在了哪裡。 這種方法在治療因疾病或損傷導致的認知能力下降方面具有巨大潛力,而且無需藥物或手術。
老化會削弱我們利用空間記憶進行導航的能力,空間記憶是一種負責記錄和恢復記憶環境中物體位置所需資訊的記憶形式。 神經退化性疾病,如癡呆症,同樣會導致這種能力的退化。
在一項新的研究中,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)兩個實驗室的研究人員聯手對負責空間記憶的大腦部分進行了非侵入性腦深部刺激,並結合虛擬實境技術(VR)改善了健康參與者的導航能力。
胡默爾實驗室(Hummel Lab)主任、該研究的共同通訊作者弗里德赫爾姆-胡默爾(Friedhelm Hummel)說:”通過找到一種無需手術或藥物治療就能改善空間記憶的方法,我們解決了大量且日益增長的人群–老年人–以及腦外傷患者和癡呆症患者的一個嚴重問題。
奧拉夫-布蘭克(Olaf Blanke)的認知神經科學實驗室(LCNO)與胡默爾實驗室(兩家實驗室都位於洛桑聯邦理工學院的Neuro X研究所)合作,將胡默爾在非侵入式腦刺激方面的專長與布蘭克在VR環境中空間導航的研究結合。 他們共同開發了一種獨特的神經技術裝置。
神經技術無需手術即可增強記憶力
在健康人的頭部放置四個電極,刺激大腦的海馬體和內黑質複合體,這些深層結構對空間記憶至關重要。 這種技術稱為經顱顳葉幹擾電刺激(tTIS),它以非侵入方式向大腦發送脈衝,不會給患者帶來不適。 然後,參與者戴上VR 眼鏡,被要求在一系列虛擬地點中導航,並記住關鍵地標。 這一切都發生在一台功能性磁振造影(fMRI)機器中,該機器可即時記錄大腦活動。
“當施加[電]刺激時,我們觀察到參與者的回憶時間有了明顯的改善–即開始向他們記憶中的物體移動所需的時間,”Neuro X 研究所神經工程學主席、該研究的共同第一作者埃萊娜-貝納托(Elena Beanato)說,”這讓我們相信,透過刺激海馬體,我們暫時增強了大腦的可塑性,再結合虛擬環境中的訓練,就能提高空間導航能力。
研究人員說,他們的研究結果表明,這種方法很有希望成為一種非侵入性治療方法,用於治療因創傷性腦損傷(TBI)或失智症而出現認知障礙的患者。
“tTIS、虛擬實境和fMRI 的結合為研究大腦對刺激的反應及其對認知功能的影響提供了一種高度可控的創新方法,”與Hummel 同為共同通訊作者的Olaf Blanke 說。 “從長遠來看,我們設想利用這種方法為認知障礙患者開發有針對性的療法,提供一種非侵入性的方法來增強記憶力和空間能力”。
這項研究發表在《Science Advances》雜誌。