Revoluce v mozku: Nová studie objevuje neznámé paměťové mechanismy!

Revoluce v mozku: Nová studie objevuje neznámé paměťové mechanismy!

Mezinárodní výzkumný tým vedený prof. Florianem Mormannem na klinice epileptologie Univerzitní nemocnice v Bonnu (UKB) získal převratné poznatky o paměťových procesech v lidském mozku. Tato studie, založená na analýze neuronální aktivity u lidí s nezvladatelnou epilepsií, používá implantované elektrody k záznamu mozkových signálů během kognitivních úkolů. Důraz je kladen na to, jak mozek ukládá sekvenci obrázků. Výsledky jsou slibné a odporují zavedeným teoriím utváření paměti.

V rámci studie prováděli účastníci s epilepsií paměťový úkol, zatímco byly měřeny jejich nervové reakce. Dr. Stefanie Liebe, první autorka studie, komentovala překvapivé výsledky, které zpochybňují klasický pohled na paměťové funkce. Klíčový výsledek ukazuje, že buněčné reakce v mozku neodpovídají časovému pořadí prezentovaných obrázků. To by mohlo naznačovat alternativní mechanismus paměti, který vzniká interakcí vizuálních prezentací, mozkových vln a nervových signálů.

Kombinace AI a neurálních záznamů

Studie také zdůrazňuje potenciál kombinace neurálních záznamů a umělé inteligence (AI). Ve spolupráci s Matthijsem Palsem a Jakobem Mackem z Cluster of Excellence „Machine Learning: New Perspectives for Science“ na univerzitě v Tübingenu byla vyvinuta neuronová síť, která simuluje vzorce aktivity podobné těm, které má lidský mozek. Tyto inovativní přístupy by mohly otevřít nové perspektivy pro výzkum komplexních mozkových funkcí.

Epilepsie je rozšířené neurologické onemocnění, při kterém přibližně jeden ze tří lidí adekvátně nereaguje na medikamentózní terapii. Jen ve Švýcarsku žije s touto nemocí kolem 80 000 lidí. Chirurgie k odstranění epileptogenního ložiska může pomoci v těžkých případech, ale přesná lokalizace těchto oblastí je náročná.

Digitální modely mozku na podporu epilepsie

V současné době se stávajícími metodami daří správně identifikovat postižené oblasti pouze u přibližně 60 % pacientů. Vědci vedení Viktorem Jirsou z Université d’Aix-Marseille proto pracují na personalizovaných modelech mozku, takzvaných digitálních mozkových dvojčatech. Tyto matematické modely jsou založeny na datech specifických pro pacienty a používají algoritmy k simulaci mozkové aktivity a propojení v mozku.

Digitální dvojče dokáže identifikovat epileptickou aktivitu v oblastech mozku, které konvenční metody často míjejí. Lukas Imbach ze Švýcarského centra pro epilepsii vidí v těchto nových přístupech k plánování chirurgických zákroků velký potenciál. Od roku 2019 probíhá klinická studie testující tuto techniku ​​ve 13 epileptických centrech ve Francii s téměř 400 účastníky, jejíž první výsledky se očekávají na konci roku 2024.

V souhrnu výzkum ukazuje, že obě zjištění z Univerzita v Bonnu s ohledem na paměťové procesy i inovativní přístupy v boji proti epilepsii je zohledněn obrovský potenciál kombinace AI a jednotlivých modelů mozku. Tento vývoj by mohl nejen prohloubit základní znalosti o utváření paměti, ale také otevřít nové terapeutické možnosti pro pacienty s epilepsií a zlepšit přesnost chirurgických postupů.