脑子瓦特?记忆力受损?试试AI调控的闭环电击颞叶疗法

2019-04-14 22:11发布

Root 编译整理
量子位 出品 | 公众号 QbitAI
发际线后退就算了。发现自己连记忆力也开始下降?你可能需要电电自己的脑子了。2月6号,宾大研究团队在Nature Communication上在线发表了一篇论文Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory。论文指出他们所设计的AI调控的闭环系统,不仅可以监测人在记忆状态下的神经放电活动,还可以有针对性地刺激外侧颞叶,发现记忆力改善效果比对照组表现好15%。
闭环,指的是会根据大脑本身的放电情况控制电击的时长及频率实际上,对于改善大脑功能来说,电击疗法并不是一个新的方法,难就难在怎么控制电击的脉冲强度和频率。以往的改善记忆力的研究,主要考虑的电击区域是内侧颞叶,因为具有记忆功能的脑区海马在那附近。640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1不过给予内侧颞叶电刺激时,并没有根据大脑本身神经放电的情况,来调整电击的时间长度。而是直接开环电击,从而导致记忆改善效果不稳定。另外,以往的研究还有一个考虑不周全的地方是,没有电击除内侧颞叶以外的其他区域,所以没有不同区域的电击效果对比。宾大团队的研究工作,受到另一个研究工作的启发:用功能性核磁共振、颅内脑电图可以看左外侧颞叶(包括上中下三个颞叶脑回)看脑电活动,以此来评定记忆力的表现;另外,电击这块区域能引发和记忆过程相似的电活动。640?wx_fmt=jpeg
 如图所示
左外侧颞叶中脑回的红 {MOD}电刺激点的记忆提升效果更好
其他蓝点的电刺激效果反而低于原来水平
因此,这篇论文的思路,是想通过闭环电刺激系统,在被试执行记忆任务时,先搜集大脑的放电活动,拿到一个baseline的表现。然后在发现大脑记忆编码能力表现偏低时(可通过脑电看出),给大脑与之前记录记忆场景下一样的电刺激,来评估外侧颞叶作为一个电刺激点,对记忆改善能起到多大的作用。由于癫痫病人的治疗方式不得不涉及到侵入式内置电极,所以该研究的被试的是25个癫痫病人。他们的脑电数据可用作AI软件的训练数据。这25个癫痫病人,每个患者的脑内已经植入了200个电极。通过这些电极,能监控到他们在记忆状态下的脑电。通过内嵌的AI算法找出记忆模式下的电活动规律,等到AI监测到病人处于忘事儿状态的时候,就反过来给予大脑同样规律的电刺激。效果还不错。同样是回忆词组的任务,受AI监测状态并给定向刺激的病人的记忆力表现,比对照组的要好15%。640?wx_fmt=jpeg
 该图展现的是电刺激对行为和生理指标的影响。
同样是记忆单词,
在记忆单词的时候给外侧颞叶电刺激时的回想起来的概率,
就高于记忆时没有给电刺激的回想概率(P < 0.05),
而电刺激点在非外侧颞叶时,
回想起来的可能性,电击的效果反而没有不电击的好。
这套系统还可以提高回想能力,表明了外侧颞叶是一个可靠的提高记忆的电击作用点,总的来说,我们的结果表明这套系统可以提供记忆功能修复的治疗方法。最后,附论文链接,https://www.nature.com/articles/s41467-017-02753-0及编译来源,https://www.technologyreview.com/the-download/610201/ai-controlled-brain-stimulation-helps-improve-memory/— —加入社群量子位AI社群13群开始招募啦,欢迎对AI感兴趣的同学,加小助手微信qbitbot5入群;
此外,量子位专业细分群(自动驾驶、CV、NLP、机器学习等)正在招募,面向正在从事相关领域的工程师及研究人员。
进群请加小助手微信号qbitbot5,并务必备注相应群的关键词~通过审核后我们将邀请进群。(专业群审核较严,敬请谅解)诚挚招聘量子位正在招募编辑/记者,工作地点在北京中关村。期待有才气、有热情的同学加入我们!相关细节,请在量子位公众号(QbitAI)对话界面,回复“招聘”两个字。640?wx_fmt=jpeg量子位 QbitAI · 头条号签约作者վ'ᴗ' ի 追踪AI技术和产品新动态