随着年龄的增长,人们的记忆力,特别是空间记忆能力,可能会逐渐衰退,这对于老年人、脑外伤患者以及痴呆症患者而言尤为明显。据国际阿尔茨海默病组织统计,全球每三秒钟就有一人患上痴呆症。为了应对这一挑战,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员正探索一种创新的方法,旨在通过非侵入性深部脑刺激、虚拟现实训练和功能磁共振成像的结合来增强空间记忆。
在这项研究中,研究人员利用了一种名为经颅颞叶干扰电刺激(tTIS)的非侵入性技术,通过向被试的海马体和邻近结构发送无痛电脉冲,以提高其回忆位置和导航的能力。海马体是大脑深处与记忆和空间导航密切相关的区域。
实验过程中,研究人员在健康被试的头上放置了四个无害电极,以实施 tTIS。随后,被试佩戴 VR 头显,沉浸在虚拟环境中进行导航训练,并记住关键地标。这种沉浸式的训练方式使得研究人员能够精确测量被试在接受刺激时的空间记忆和导航能力。
实验结果显示,当施加 tTIS 时,被试的回忆时间有了显著改善。研究人员认为,这可能是因为刺激海马体暂时增加了大脑的可塑性,而当与 VR 训练相结合时,则能够更有效地提升空间导航能力。
整个实验过程在功能磁共振成像扫描仪中进行,为研究人员提供了大脑活动的实时图像。通过监测海马体和周围区域在空间导航任务中对 tTIS 的反应,研究人员能够深入了解非侵入性刺激如何调节大脑功能。功能磁共振成像数据还揭示了与行为变化相关的神经活动变化,特别是在负责记忆和导航的区域。
研究人员表示,tTIS、VR 和功能磁共振成像的联合使用为研究大脑对刺激的反应及其对认知功能的影响提供了一种高度控制和创新的方法。展望未来,他们设想利用这种方法为患有认知障碍的患者开发有针对性的治疗方法,提供一种非侵入性的手段来增强记忆和空间能力。
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