Gợi lại ký ức bằng thiết bị thần kinh giả: Đột phá mở ra tương lai cho người bệnh Alzheimer
Đột phá của khoa học trong việc khơi gợi lại ký ức của con người bằng công nghệ thần kinh giả khiến ai nấy đều kinh ngạc.
Một nhóm các nhà khoa học từ Trường Y thuộc Đại học Wake Forest và Đại học Nam California (USC) đã chứng minh việc sử dụng thành công thiết bị thần kinh giả đầu tiên để gợi lại những ký ức cụ thể. Nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí Frontiers in Computational Neuroscience.
Nó bắt nguồn từ nghiên cứu năm 2018 của Wake Forest và nhóm USC do Robert Hampson, Tiến sĩ, giáo sư về y học tái tạo, khoa học thần kinh tịnh tiến và thần kinh học tại Trường Y thuộc Đại học Wake Forest, dẫn đầu. Nghiên cứu này cho thấy việc triển khai thành công hệ thống chân tay giả của một cá nhân tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng mã hóa và gợi lại trí nhớ của não của cá nhân đó.
Trong nghiên cứu trước đây, hệ thống chân tay giả điện tử của nhóm dựa trên mô hình toán học phi tuyến đa đầu vào, đa đầu ra (MIMO) và các nhà nghiên cứu đã tác động đến hoạt động của nhiều tế bào thần kinh ở vùng hải mã - phần não liên quan đến khả năng ghi nhớ của con người.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một mẫu quy trình mới hỗ trợ vùng hải mã trong việc ghi nhớ thông tin cụ thể. Khi não cố gắng lưu trữ hoặc nhớ lại những thông tin như “Tôi đã tắt bếp” hoặc “Tôi đã để chìa khóa xe ở đâu?”, các nhóm tế bào làm việc cùng nhau trong các quần thể thần kinh được kích hoạt để thông tin được lưu trữ hoặc nhắc lại. Bằng cách sử dụng bản ghi hoạt động của các tế bào não này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình giải mã bộ nhớ (MDM) cho phép chúng giải mã hoạt động thần kinh nào được sử dụng để lưu trữ các phần thông tin cụ thể khác nhau.
Hoạt động thần kinh được MDM giải mã sau đó được sử dụng để tạo ra một mẫu hoặc mã được sử dụng để áp dụng kích thích thần kinh lên vùng hải mã khi não đang cố gắng lưu trữ thông tin đó. Brent Roeder, Tiến sĩ, một nhà nghiên cứu thuộc khoa khoa học thần kinh tịnh tiến tại Trường Y thuộc Đại học Wake Forest và đồng thời là tác giả của nghiên cứu,.cho biết: “Ở đây, chúng tôi không chỉ chú trọng một kỹ thuật cải tiến về kích thích thần kinh nhằm tăng cường trí nhớ mà còn chứng minh rằng việc kích thích trí nhớ không chỉ giới hạn ở cách tiếp cận chung mà còn có thể được áp dụng cho thông tin cụ thể quan trọng đối với một người".
Nhóm nghiên cứu đã tuyển chọn 14 người lớn mắc bệnh động kinh đang tham gia vào quy trình lập bản đồ não chẩn đoán sử dụng các điện cực được cấy ghép bằng phẫu thuật đặt vào các phần khác nhau của não để xác định nguồn gốc cơn động kinh của họ. Những người tham gia đã trải qua tất cả các thủ tục phẫu thuật, theo dõi sau phẫu thuật và kiểm tra nhận thức thần kinh tại một trong ba địa điểm tham gia nghiên cứu này bao gồm Trung tâm Y tế Atrium Health Wake Forest Baptist, Bệnh viện Keck của USC ở Los Angeles và Trung tâm Phục hồi chức năng Quốc gia Rancho Los Amigo ở Downey, California .
Nhóm nghiên cứu đã kích thích điện MDM và nhận ra rằng khi sử dụng kích thích điện này, có những thay đổi đáng kể về mức độ ghi nhớ mọi thứ của mọi người. Điều này thể hiện rõ trong sự thay đổi hiệu suất ghi nhớ. Roeder cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một phương pháp can thiệp có thể khôi phục chức năng trí nhớ bị mất do bệnh Alzheimer, đột quỵ hoặc chấn thương đầu”. Ông hy vọng công nghệ này có thể được cải tiến để giúp mọi người sống độc lập bằng cách giúp họ nhớ lại những thông tin quan trọng (như thuốc đã được sử dụng chưa hay cửa đã khóa chưa).
