Forradalom az agyban: Új tanulmány ismeretlen memóriamechanizmusokat fedez fel!

Forradalom az agyban: Új tanulmány ismeretlen memóriamechanizmusokat fedez fel!

A Bonni Egyetemi Kórház (UKB) Epileptológiai Osztályán, Florian Mormann professzor vezette nemzetközi kutatócsoport úttörő betekintést nyert az emberi agy memóriafolyamataiba. Ez a tanulmány, amely a kezelhetetlen epilepsziában szenvedő emberek neuronális aktivitásának elemzésén alapul, beültetett elektródákat használ az agyi jelek rögzítésére kognitív feladatok során. A hangsúly azon van, hogy az agy hogyan tárolja a képsorozatot. Az eredmények ígéretesek és ellentmondanak az emlékezet kialakulására vonatkozó megalapozott elméleteknek.

A vizsgálat részeként az epilepsziás résztvevők memóriafeladatot hajtottak végre, miközben mérték idegi válaszaikat. Dr. Stefanie Liebe, a tanulmány első szerzője kommentálta a meglepő eredményeket, amelyek megkérdőjelezik a memóriafunkciók klasszikus nézetét. Egy kulcsfontosságú eredmény azt mutatja, hogy az agy sejtválaszai nem felelnek meg a bemutatott képek időbeli sorrendjének. Ez a memória egy alternatív mechanizmusára utalhat, amely a vizuális prezentációk, az agyhullámok és az idegi jelek kölcsönhatása révén jön létre.

AI és neurális felvételek kombinációja

A tanulmány rávilágít az idegi felvételek és a mesterséges intelligencia (AI) kombinálásában rejlő lehetőségekre is. Matthijs Pals és Jakob Macke, a Tübingeni Egyetem kiválósági klaszterének „Gépi tanulás: Új perspektívák a tudomány számára” munkatársaival együttműködve olyan neurális hálózatot fejlesztettek ki, amely az emberi agyhoz hasonló tevékenységmintákat szimulál. Ezek az innovatív megközelítések új távlatokat nyithatnak a komplex agyi funkciók kutatása számára.

Az epilepszia egy széles körben elterjedt neurológiai betegség, amelyben körülbelül minden harmadik ember nem reagál megfelelően a gyógyszeres terápiára. Csak Svájcban körülbelül 80 000 ember él ezzel a betegséggel. Súlyos esetekben segíthet az epileptogén fókusz eltávolítására irányuló műtét, de ezeknek a régióknak a pontos lokalizálása kihívást jelent.

Digitális agymodellek az epilepszia támogatására

Jelenleg a meglévő módszerekkel csak a betegek körülbelül 60%-ánál sikerül helyesen azonosítani az érintett területeket. Az Université d’Aix-Marseille kutatói Viktor Jirsa vezetésével ezért személyre szabott agymodelleken, az úgynevezett digitális agyikreken dolgoznak. Ezek a matematikai modellek páciens-specifikus adatokon alapulnak, és algoritmusokat használnak az agyi tevékenység és az agyon belüli kapcsolatok szimulálására.

A digitális iker képes azonosítani az epilepsziás aktivitást azokban az agyi régiókban, amelyeket a hagyományos módszerek gyakran figyelmen kívül hagynak. Lukas Imbach, a Svájci Epilepszia Központtól nagy lehetőségeket lát a sebészeti beavatkozások tervezésének új megközelítéseiben. 2019 óta 13 franciaországi epilepsziás központban zajlanak klinikai kísérletek ezzel a technikával, közel 400 résztvevővel, amelynek első eredményei 2024 végén várhatók.

Összefoglalva, a kutatás azt mutatja, hogy mind a megállapítások a Bonni Egyetem a memóriafolyamatok, valamint az epilepszia leküzdésének innovatív megközelítései tekintetében figyelembe veszik a mesterséges intelligencia és az egyes agyi modellek kombinációjában rejlő hatalmas lehetőségeket. Ezek a fejlesztések nemcsak az emlékezetképzéssel kapcsolatos alapvető ismereteket elmélyíthetik, hanem új terápiás lehetőségeket is nyithatnak az epilepsziás betegek számára, és javíthatják a műtéti eljárások pontosságát.