Revolutsioon ajus: uus uuring avastab tundmatuid mälumehhanisme!

Revolutsioon ajus: uus uuring avastab tundmatuid mälumehhanisme!

Bonni ülikoolihaigla (UKB) epileptoloogia osakonna professor Florian Mormanni juhitud rahvusvaheline uurimisrühm on saanud murrangulisi teadmisi mäluprotsessidest inimese ajus. See uuring, mis põhineb ravimatu epilepsiaga inimeste neuronaalse aktiivsuse analüüsil, kasutab kognitiivsete ülesannete ajal ajusignaalide salvestamiseks implanteeritud elektroode. Keskendutakse sellele, kuidas aju piltide jada talletab. Tulemused on paljulubavad ja on vastuolus mälu kujunemise väljakujunenud teooriatega.

Uuringu osana täitsid epilepsiaga osalejad mäluülesande, samal ajal kui mõõdeti nende närvivastuseid. Uuringu esimene autor dr Stefanie Liebe kommenteeris üllatavaid tulemusi, mis seavad kahtluse alla mälufunktsioonide klassikalise vaate. Peamine tulemus näitab, et raku vastused ajus ei vasta esitatud piltide ajalisele järjestusele. See võib viidata alternatiivsele mälumehhanismile, mis tekib visuaalsete esitluste, ajulainete ja närvisignaalide koosmõjul.

AI ja närvisalvestuste kombinatsioon

Uuring tõstab esile ka neuraalsete salvestuste ja tehisintellekti (AI) kombineerimise potentsiaali. Koostöös Matthijs Palsi ja Jakob Macke’iga Tübingeni ülikooli tippklastrist “Masinõpe: teaduse uued perspektiivid” töötati välja närvivõrk, mis simuleerib inimajuga sarnaseid tegevusmustreid. Need uuenduslikud lähenemisviisid võivad avada uusi perspektiive keerukate ajufunktsioonide uurimisel.

Epilepsia on laialt levinud neuroloogiline haigus, mille puhul ligikaudu iga kolmas inimene ei allu ravimiravile piisavalt. Ainuüksi Šveitsis elab selle haigusega umbes 80 000 inimest. Epileptogeense fookuse eemaldamise operatsioon võib aidata rasketel juhtudel, kuid nende piirkondade täpne lokaliseerimine on keeruline.

Digitaalsed ajumudelid epilepsia toetamiseks

Praegu õnnestub olemasolevate meetoditega kahjustatud piirkondi õigesti tuvastada ainult umbes 60% patsientidest. Viktor Jirsa juhitud teadlased Université d’Aix-Marseille’st töötavad seetõttu isikupärastatud ajumudelite ehk nn digitaalsete ajukaksikute kallal. Need matemaatilised mudelid põhinevad patsiendipõhistel andmetel ja kasutavad ajutegevuse ja ajusiseste ühenduste simuleerimiseks algoritme.

Digitaalne kaksik suudab tuvastada epilepsia aktiivsust ajupiirkondades, mis tavapäraste meetoditega sageli puuduvad. Lukas Imbach Šveitsi epilepsiakeskusest näeb nendes uutes kirurgiliste sekkumiste kavandamise lähenemisviisides suurt potentsiaali. Alates 2019. aastast on seda tehnikat testinud kliiniline uuring Prantsusmaal 13 epilepsiakeskuses peaaegu 400 osalejaga, mille esimesi tulemusi oodatakse 2024. aasta lõpus.

Kokkuvõttes näitavad uuringud, et mõlemad leiud Bonni ülikool Mäluprotsesside ja epilepsiaga võitlemise uuenduslike lähenemisviiside puhul võetakse arvesse tehisintellekti ja üksikute ajumudelite kombinatsiooni tohutut potentsiaali. Need arengud ei võimalda mitte ainult süvendada põhiteadmisi mälu kujunemisest, vaid avada ka uusi ravivõimalusi epilepsiaga patsientidele ja parandada kirurgiliste protseduuride täpsust.