电气刺激你的大脑可以提高内存 - 但这是它并不总是有效的一个原因

电气刺激你的大脑可以提高内存 - 但这是它并不总是有效的一个原因
电脉冲到大脑你最喜欢的内存增强剂吗?信用:美国空军埃德林斯Jr.,CC By-Nc照片

当我第一次听说在大脑中投射电流可以促进学习时,我还以为是在开玩笑。

但证据正在安装。根据少数研究,经颅直流刺激(TDCS),海报孩子的脑刺激,是一个真正的认知助推器:通过直接滋补大脑的电气场,一些研究发现TDCS增强创造力,摇篮空间数学学习乃至语言出现- 有时在最初的电击几周后

对于那些渴望刺激自己大脑的人来说,这是个好消息。各个社区他们纷纷分享如何自己测试这项技术的技巧和窍门,经常使用由9伏电池供电的自行装配的刺激器。

科学家和大脑爱好者不是唯一有兴趣的人。军方也是渴望支持涉及脑刺激的项目,希望这项技术能够有一天可以用来帮助患有战斗诱导的记忆损失的士兵。

但这是捕获:最终结果最多不一致。虽然有些人被轶事发誓积极的影响,但其他人则没有任何报告一个令人讨厌的头皮烧伤来自电极。

在一个荟萃分析超过20项研究澳大利亚的团队发现TDC对记忆中没有显着影响。类似的差异弹出其他大脑刺激技术。这并不是那个脑刺激并不是做任何事情 - 似乎并没有在各种各样的人口中始终如一地做一些事情。那是什么给了?

看起来时机就像一切。

当zap来到至关重要的时候

当你的大脑感觉尖锐而糟糕的日子时,我们都有美好的日子。这让科学家们想知道:因为直接调节大脑神经网络的活动,如果它在它们停滞不前的时候给它们一个刺激,但反过来在它们已经达到峰值的时候扰乱它们的活动,会怎么样?

一项新的研究出版于目前的生物学,研究人员使用植入大脑中最直接的脑刺激电极进行了测试的想法。与TDC相比,通过头皮上的电极提供电流,植入物允许在控制目标和何时控制哪个脑区域时允许更高的精度。

电气刺激你的大脑可以提高内存 - 但这是它并不总是有效的一个原因
在宾夕法尼亚大学的一项新研究中,蓝点表示电极的整体放置;黄色的圆点(右上角)是电极,用来刺激受试者的大脑以提高记忆表现。资料来源:Joel Stein和Youssef Ezzyat, CC BY-ND

团队与珍贵资源合作:谁已经将电极植入到了他们的海马和周围区域。这些脑区对序列,空间和生命事件的记忆至关重要。电极配送双目的:它们都记录脑活动并输送电脉冲。

研究人员对102名癫痫患者的大脑活动进行了监测,让他们记住25个不相关的单词,然后试图回忆它们。

对于每个单词,研究人员使用相应的大脑活动模式来训练一种叫做分类器的软件。通过这种方式,分类器最终了解了在成功记住一个单词之前的大脑活动类型,以及预测失败的记忆类型。通过这种方法,科学家客观地将“模糊”的大脑状态归类为无法记住单词之前的大脑活动模式,而成功回忆之前的常见活动模式则是保持清醒的特征。

接下来,在四分之一的病人中,当他们记忆和回忆一组新单词时,研究人员电击了他们的大脑。作为对照,他们还测量了在没有任何刺激的情况下的记忆表现,并询问患者是否能知道电极什么时候接通(他们不能)。

他们的发现是:当电击出现在低、模糊的大脑状态之前时,患者在回忆任务上的得分大约比平时高12%到13%。但如果他们已经处于一个高性能的状态,就会发生相反的情况。然后,电脉冲会损害15%到20%的表现,扰乱大脑的编码活动——也就是,实际上是制造记忆。

超越随机刺激

这项研究与以前的研究明显不同。研究人员发现,大脑在记忆编码时的状态决定了大脑刺激的帮助或阻碍,而不是不加选择地刺激大脑。对于未来试图梳理大脑刺激对记忆的影响的研究来说,这是一个无价的洞见。

下一个大挑战是将这些发现纳入脑刺激试验,最好是使用非侵入性技术。脑活动可以预测召回的发现是有前途的,并在以前的研究中建立将脑状态联系起来成功学习。这些研究可以利用来帮助设计“智能”脑刺激器。

例如:图片一个闭环系统,其中盖上电极测量的盖子使用脑电图或其他方法。然后数据进入控制盒,以确定大脑的状态。当控制器检测到低功能状态时,它会向tDCS或其他刺激器发出信号,以提供一个合适的时间脉冲,从而在无需用户明确输入的情况下促进学习。

当然,在这种刺激者成为现实之前,许多问题仍然存在。最佳鞋垫学习的电脉冲的最佳数量和强度是多少?我们应该在哪里放置最好效果?关于意外后果怎么样?以前的一项研究发现,促进学习可能实际上损害一个人自动化这种技能的能力-快速和毫不费力地执行它-稍后。还有什么其他隐藏的成本我们错过了吗?

我不确定我是否会对烧断我的想法感到满意。但是这项新的研究和许多其他人肯定会跟我更加愉快:如果我确实采取了进入电气内存的增强,它将基于数据,而不是在轶事上。


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