Rewolucja w mózgu: nowe badanie odkrywa nieznane mechanizmy pamięci!

Rewolucja w mózgu: nowe badanie odkrywa nieznane mechanizmy pamięci!

Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez prof. Floriana Mormanna z Katedry Epileptologii Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn (UKB) uzyskał przełomową wiedzę na temat procesów pamięciowych w ludzkim mózgu. W badaniu tym, opartym na analizie aktywności neuronów u osób z nieuleczalną padaczką, wszczepiono elektrody do rejestrowania sygnałów mózgowych podczas zadań poznawczych. Koncentrujemy się na tym, jak mózg przechowuje sekwencję obrazów. Wyniki są obiecujące i zaprzeczają ustalonym teoriom powstawania pamięci.

W ramach badania uczestnicy chorzy na padaczkę wykonywali zadanie pamięciowe i mierzono ich reakcje neuronalne. Doktor Stefanie Liebe, pierwsza autorka badania, skomentowała zaskakujące wyniki, które kwestionują klasyczny pogląd na funkcje pamięci. Kluczowy wynik pokazuje, że reakcje komórek w mózgu nie odpowiadają czasowemu porządkowi prezentowanych obrazów. Może to wskazywać na alternatywny mechanizm pamięci, który powstaje w wyniku interakcji prezentacji wizualnych, fal mózgowych i sygnałów neuronowych.

Połączenie sztucznej inteligencji i nagrań neuronowych

Badanie podkreśla również potencjał łączenia nagrań neuronowych i sztucznej inteligencji (AI). We współpracy z Matthijsem Palsem i Jakobem Macke z Klastra Doskonałości „Uczenie maszynowe: nowe perspektywy dla nauki” na Uniwersytecie w Tybindze opracowano sieć neuronową, która symuluje wzorce aktywności podobne do tych występujących w ludzkim mózgu. Te innowacyjne podejścia mogą otworzyć nowe perspektywy w badaniach nad złożonymi funkcjami mózgu.

Padaczka jest szeroko rozpowszechnioną chorobą neurologiczną, w przypadku której około jedna na trzy osoby nie reaguje odpowiednio na leczenie farmakologiczne. W samej Szwajcarii na tę chorobę cierpi około 80 000 osób. W ciężkich przypadkach może pomóc operacja usunięcia ogniska padaczkowego, jednak dokładna lokalizacja tych obszarów jest trudna.

Cyfrowe modele mózgu wspomagające epilepsję

Obecnie istniejące metody pozwalają na prawidłową identyfikację dotkniętych obszarów jedynie u około 60% pacjentów. Dlatego naukowcy pod kierownictwem Viktora Jirsy z Université d'Aix-Marsylia pracują nad spersonalizowanymi modelami mózgu, tak zwanymi cyfrowymi bliźniakami mózgu. Te modele matematyczne opierają się na danych specyficznych dla pacjenta i wykorzystują algorytmy do symulacji aktywności mózgu i połączeń w mózgu.

Cyfrowy bliźniak może zidentyfikować aktywność padaczkową w obszarach mózgu, której często nie zauważają konwencjonalne metody. Lukas Imbach ze Szwajcarskiego Centrum Padaczki widzi ogromny potencjał w tych nowych podejściach do planowania interwencji chirurgicznych. Od 2019 roku w 13 ośrodkach padaczkowych we Francji trwa badanie kliniczne tej techniki, w którym wzięło udział prawie 400 uczestników, a pierwsze wyniki spodziewane są pod koniec 2024 roku.

Podsumowując, z przeprowadzonych badań wynika, że ​​oba wnioski z badania Uniwersytet w Bonn w odniesieniu do procesów pamięciowych i innowacyjnych podejść do walki z padaczką uwzględnia się ogromny potencjał połączenia sztucznej inteligencji i indywidualnych modeli mózgu. Odkrycia te mogą nie tylko pogłębić podstawową wiedzę na temat tworzenia pamięci, ale także otworzyć nowe możliwości terapeutyczne dla pacjentów z padaczką i poprawić precyzję zabiegów chirurgicznych.