大脑革命:新研究发现未知的记忆机制!

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波恩大学关于记忆过程的研究:人工智能方法和神经记录正在彻底改变癫痫研究。

Forschung der Uni Bonn zu Gedächtnisprozessen: KI-Methoden und neuronale Aufzeichnungen revolutionieren Epilepsie-Studien.
波恩大学关于记忆过程的研究:人工智能方法和神经记录正在彻底改变癫痫研究。

大脑革命:新研究发现未知的记忆机制!

由波恩大学医院 (UKB) 癫痫科弗洛里安·莫曼 (Florian Mormann) 教授领导的国际研究小组对人脑的记忆过程获得了突破性的见解。这项研究基于对难治性癫痫患者神经元活动的分析,使用植入电极记录认知任务期间的大脑信号。重点是大脑如何存储图像序列。这些结果很有希望,但与现有的记忆形成理论相矛盾。

作为研究的一部分,癫痫参与者执行记忆任务,同时测量他们的神经反应。该研究的第一作者 Stefanie Liebe 博士评论了这一令人惊讶的结果,这些结果质疑了记忆功能的经典观点。一项关键结果表明,大脑中的细胞反应与所呈现图像的时间顺序并不对应。这可能表明另一种记忆机制是通过视觉呈现、脑电波和神经信号的相互作用而产生的。

人工智能和神经记录的结合

该研究还强调了神经记录和人工智能(AI)相结合的潜力。与蒂宾根大学“机器学习:科学新视角”卓越集群的 Matthijs Pals 和 Jakob Macke 合作,开发了一种神经网络,可以模拟类似于人脑的活动模式。这些创新方法可以为复杂大脑功能的研究开辟新的视角。

癫痫是一种普遍存在的神经系统疾病,大约三分之一的人对药物治疗没有充分反应。仅在瑞士,就有大约 80,000 人患有这种疾病。手术切除致痫灶对严重病例有帮助,但这些区域的精确定位具有挑战性。

支持癫痫的数字大脑模型

目前,现有方法只能成功识别大约 60% 患者的受影响区域。因此,艾克斯-马赛大学维克托·吉尔萨(Viktor Jirsa)领导的研究人员正在研究个性化大脑模型,即所谓的数字大脑双胞胎。这些数学模型基于患者特定的数据,并使用算法来模拟大脑活动和大脑内的连接。

数字孪生可以识别传统方法经常遗漏的大脑区域的癫痫活动。瑞士癫痫中心的卢卡斯·因巴赫 (Lukas Imbach) 看到了这些新方法在规划手术干预方面的巨大潜力。自 2019 年以来,一项测试该技术的临床试验已在法国 13 个癫痫中心进行,共有近 400 名参与者,预计将于 2024 年底获得第一批结果。

总而言之,研究结果表明, 波恩大学 在记忆过程以及抗击癫痫的创新方法方面,考虑到了人工智能与个体大脑模型相结合的巨大潜力。这些进展不仅可以加深记忆形成的基础知识,还可以为癫痫患者开辟新的治疗选择并提高外科手术的精确度。