Brain:给大脑特定区域“挠痒”,可以提高短期记忆
2018/02/11
虽然大脑的电刺激正在成为广泛的神经疾病和精神疾病的潜在治疗方法,但是它对记忆的影响我们知之甚少。最近,梅奥诊所的研究人员在《Brain》杂志上发表一项研究成果,他们发现,用低强度电刺激大脑特定区域,可以改善言语短期记忆。

图片来源: © Sergey Nivens / Fotolia

在许多脑部疾病中,记忆障碍是一个普遍存在的问题,且药物和行为疗法在许多情况下效果甚微。

这次,梅奥诊所神经学家、资深作者Gregory Worrell医学博士带领研究人员发现,通过刺激大脑的外侧颞叶皮层(太阳穴和耳朵两侧的区域),单词记忆能力得到了增强——当低振幅的电刺激被传送到大脑时,受试者可以回忆起更多的单词。

“这项研究最令人兴奋的发现是,我们对语言信息的记忆可以通过直接刺激这个未被开发的大脑区域而得到改善。”共同第一作者、梅奥诊所Michal Kucewicz博士说,他把这种刺激比作“挠痒”。

Kucewicz及其同事将研究集中在大脑的四个区域:海马体、海马旁大脑皮层、前额叶皮层和颞叶皮层。这些区域可以支持大脑陈述性记忆。

进行记忆测试的受试者正在进行手术评估以解决癫痫发作。这些受试者同意使用植入他们大脑中的电极进行手术评估,以研究他们的记忆力。癫痫患者存在记忆问题是常见的,因为负责记忆功能的大脑回路经常受到癫痫的影响。在这项研究中,患者被要求从电脑屏幕上阅读一组单词——每次一个单词,然后电刺激之后,让他们再回忆这些单词。


Doi.org/10.1093/brain/awx373

在22名患者(9名男性)中,研究人员发现,4名刺激颞侧外侧皮层的患者的记忆能力有所提高,但是刺激其他大脑区域的患者则没有。

“这些发现可能找出治疗记忆和认知方面缺陷的新方法。”梅奥诊所的神经外科医生 Jamie Van Gompel博士说道。

论文作者也指出,研究存在局限性,比如说疼痛和癫痫药物可能影响病人的表现,医院的设置可能会干扰病人的睡眠和苏醒周期,以及癫痫影响记忆的事实。

梅奥诊所研究员、论文共同第一作者Brent Berry 博士表示,“这个项目的下一步是,确定如何在大脑这一区域的准确位置,以及电流刺激的时间和参数。”

参考资料

Tickling the brain with electrical stimulation improves memory

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  • Evidence for verbal memory enhancement with electrical brain stimulation in the lateral temporal cortex

    Direct electrical stimulation of the human brain can elicit sensory and motor perceptions as well as recall of memories. Stimulating higher order association areas of the lateral temporal cortex in particular was reported to activate visual and auditory memory representations of past experiences (Penfield and Perot, 1963). We hypothesized that this effect could be used to modulate memory processing. Recent attempts at memory enhancement in the human brain have been focused on the hippocampus and other mesial temporal lobe structures, with a few reports of memory improvement in small studies of individual brain regions. Here, we investigated the effect of stimulation in four brain regions known to support declarative memory: hippocampus, parahippocampal neocortex, prefrontal cortex and temporal cortex. Intracranial electrode recordings with stimulation were used to assess verbal memory performance in a group of 22 patients (nine males). We show enhanced performance with electrical stimulation in the lateral temporal cortex (paired t-test, P = 0.0067), but not in the other brain regions tested. This selective enhancement was observed both on the group level, and for two of the four individual subjects stimulated in the temporal cortex. This study shows that electrical stimulation in specific brain areas can enhance verbal memory performance in humans.

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