有了人工记忆芯片,老鼠只需按一下按钮就能记住和忘记

有了人工记忆芯片,老鼠只需按一下按钮就能记住和忘记

一种新的大脑植入物在老鼠身上进行了测试,只需轻轻一按开关,就能恢复丢失的记忆,这预示着一种可能用于治疗阿尔茨海默病、中风或健忘症患者的方法。这种“神经假体”将来可能用于促进记忆形成过程,帮助患者记住。

该设备可以模拟大脑自身的神经信号,从而充当与形成记忆有关的大脑部分的替代品。如果有足够的神经活动可供追踪,该设备可以恢复丢失的记忆。如果与正常、功能正常的海马体一起使用,该设备甚至可以增强记忆。

在这项研究中,维克弗斯特大学和南加州大学的科学家训练老鼠学习一项任务,让它们一个接一个地按下控制杆来获得水。在一系列测试中,老鼠按下一个控制杆,然后被分散注意力。它们必须记住它们已经按下了哪一个控制杆,因此接下来要按哪个控制杆,左边还是右边,才能得到奖励。

研究团队将电极连接到老鼠的大脑,连接到海马体中的两个区域,即 CA1 和 CA3。先前的研究表明,海马体将短期记忆转化为长期记忆。研究团队记录了老鼠执行任务时这些区域之间的信号,然后给老鼠注射药物,使海马体区域无法通信。南加州大学生物医学工程学教授、这项研究的主要作者西奥多·伯杰 (Theodore Berger) 说,老鼠忘记了接下来要按哪个杠杆,这项研究发表在《神经工程杂志》上。

“老鼠仍然表现出它们知道‘先按左键,下次再按右键,反之亦然’,”伯杰说。“它们仍然知道一般要按杠杆来取水,但它们只能记住自己是按了左键还是右键,持续 5-10 秒。”

然后,研究小组制作了一个人工海马体,它可以复制 CA1 和 CA3 区域之间的正常神经信号。他们将其打开,并重放之前从 CA1 记录的信号——就像来自大脑的录音信息一样。老鼠记住了。

“打开开关,老鼠就会记住。关掉开关,老鼠就会忘记,”伯杰说。

虽然这距离在人类身上进行测试还有很长的路要走,但研究表明,如果有足够的关于记忆神经编码的信息,信号模式就可以被记录和复制,并通过神经植入物恢复。正如《纽约时报》指出的那样,对于记忆力严重受限的患者来说,这可能很难做到——需要有可以记录和放大的记忆痕迹。但对于患有痴呆症的患者来说,增强记忆形成过程是有用的——例如,记住你把钥匙放在哪里,或者浴室在哪里。像这样的简单记忆可以让人们更长时间地保持独立。

据南加州大学称,研究人员下一步想在猴子身上测试该装置。

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