DARPA und UCLA Projekt -Hirn-Trauma Patienten Erinnerungen wiederherzustellen
Speicher ist der Prozess der Verwaltung von Informationen über die Zeit. Der Speicher ist unsere Fähigkeit , zu lernen , zu speichern , zu halten und wieder zu verwenden , wenn nötig. Bestimmte Arten von Krankheit oder Verletzung, kann diesen Prozess zu stören, und als ein Ergebnis , verursacht einen Verlust des Gedächtnisses.
Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) , Schädelhirntrauma (TBI ) ist eine der Hauptursachen für Invalidität und Tod in den USA und trägt dazu bei, rund 30 % aller Todesfälle Verletzungen zusammen. TBI können Effekte wie eine Beeinträchtigung des Denkens , Bewegung , Empfindung, emotionale Funktion und das Gedächtnis.
TBI kann durch einen Stoß , Schlag oder Stoß auf den Kopf verursacht werden. Nicht alle Schläge auf den Kopf zu einer TBI , aber wenn sie es tun, kann die normale Funktion des Gehirns zerstört werden . Im Jahr 2010 wurden rund 2,5 Millionen Notaufnahme (ED) Besuche, Krankenhausaufenthalte oder Todesfälle mit TBI verbunden.
Schematische Darstellung der Neuromodulation Gerät entwickelt, um Speicher wieder her , die von der UCLA RAM -Team entwickelt werden.
Bildkredit: Die UCLA
Dr. Itzhak Fried , führen die Prüfer für die UCLA -Projekt und ein Professor für Neurochirurgie und Psychiatrie und biobehavioral Wissenschaften an der David Geffen School of Medicine an der UCLA und der Semel Institut für Neurowissenschaften und das menschliche Verhalten , sagt :
"Losing unsere Fähigkeit, vergangene Ereignisse erinnern und bilden neue Erinnerungen ist eine der am meisten gefürchteten Gebrechen der menschlichen Natur . "
Im Jahr 2012 zeigte Fried -Forschung , dass durch die Stimulierung der entorhinalen Bereich des Gehirns , bekannt, in Lernen, Gedächtnis beteiligt sind und Alzheimer-Krankheit Könnte das menschliche Gedächtnis unterstützt werden. Die entorhinalen Kortex als Eingang des Hippocampus, der für die Hilfe, zu bilden und zu speichern Erinnerungen verantwortlich Region angesehen und spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Tag zu Tag Vorkommen in lang anhaltende Erinnerungen .
" Die entorhinalen Kortex ist das goldene Tor zum Mainframe- Speicher des Gehirns ", erklärt Fried . "Jeder visuelle und sinnliche Erfahrung , die wir schließlich Erinnerung zu behalten Trichter durch diese Tür zum Hippocampus. Unsere Gehirnzellen senden Signale durch diesen Knotenpunkt , um Erinnerungen, die wir später bewusst erinnern kann zu bilden. "
Epilepsie Patienten, die mit Elektroden als Teil ihrer Behandlungsplan implantiert werden , können einzelne Nervenzellen und kleine neuronale Populationen haben angeregt und ihre Tätigkeit aufgenommen .
Gebratene Forschungsteam zusammen mit UCLA Mayank Mehta , Professor für Physik und Astronomie und Neurobiologie , zusammen mit Gabriel Kreiman , Associate Professor an der Harvard Medical School , werden Computermodelle , wie mit komplexen elektrischen Stimulation zu intervenieren, um zur Wiederherstellung der Speicherfunktion zu entwickeln.
Zu erfassen und zu Nervenzellen zu stimulieren im Gehirn zu helfen, wieder Speicher - Lawrence Livermore National Laboratory ( LLNL ) wird $ 2.500.000 getrennt von DARPA als Teil des Projektes , eine implantierbare neuralen Gerät mit den oben genannten Fähigkeiten zu entwickeln vergeben.
UCLA Henry Samueli School of Engineering und Applied Science Forscher von Dejan Markovic , Associate Professor für Elektrotechnik , führte mit LLNL und der Stanford University Ingenieure arbeiten , um die Elektronik in der Neuromodulationsgeräteingebettet werden zu entwickeln.
Markovic zeigt :
"Wir entwickeln Ultra-Low- Leistungselektronik , um zu messen Aktivität bestimmter Bereiche des Gehirns , zu tun neuronalen Signalanalyse und drahtlos zu übertragen , dass die Informationen an eine externe Vorrichtung in der Nähe der Implantate.
Die Implantate und die externe Vorrichtung wird , miteinander zu sprechen . Ziele sind die bessere Therapie für Menschen mit neurologischen Funktionsstörungen und helfen Menschen mit Epilepsie und Hirnverletzungen zu verbessern und zu sanieren Speicher. "
Neuromodulationseinrichtung kann dazu beitragen, die Auswirkungen von Gedächtnisstörungen zu vermindern
Die Neuromodulation Gerät kann helfen, zu verstehen, wie Erinnerungen sind in Bereichen des Gehirns gebildet zu erweitern und helfen, verringern den Effekt von Gedächtnisstörungen .
" Derzeit gibt es keine wirksame Behandlung für Gedächtnisverlust durch eine Bedingung wie traumatische Hirnverletzung verursacht ", sagt der Projektleiter LLNL Satinderpall Pannu , Direktor des LLNL Zentrum für Bioengineering , eine Anlage zur Herstellung von biokompatiblen neuronalen Schnittstellen gewidmet . Er fügt hinzu: "Das ist eine große Chance von DARPA , um einzigartige Fähigkeiten Lawrence Livermore nutzen, um innovative Medizinprodukte, die die Gesundheitslandschaftverändern werden zu entwickeln. "
Die zweite Phase des Programms wird auf der Implantation des Geräts bei Patienten mit TBI als Teil einer bahnbrechenden klinischen Studie konzentrieren. Die minimal-invasive Chirurgie wird das Gerät in den entorhinalen Bereich und Hippocampus einbetten.
Das Programm ist Teil des DARPA -Programm , genannt Wiederherstellen Active Memory oder RAM, was Präsident Obamas " Hirnforschung durch Ausbau Innovative Neurotechnologies " (BRAIN ) Initiative unterstützt .
Fried kommt zu dem Schluss :
" Der RAM -Programm stellt eine große Herausforderung erreichte in mehreren Disziplinen von der Grundlagenhirnforschung, Medizin , Informatik und Ingenieurwissenschaften.
Aber am Ende des Tages ist es das Leiden einzelner , ob eine verletzte Mitglied der Streitkräfte oder eines Patienten mit Alzheimer-Krankheit, die im Zentrum unseres Denkens und Anstrengungen ist . "
Seit 2000 hat TBI über 270.000 Militärdienst Mitglieder betroffen und hat mit peinlichen Gedächtnisverlust in Verbindung gebracht.