تقویت حافظه فضایی با ترکیب واقعیت مجازی و تحریک مغزی بدون جراحی

تقویت حافظه فضایی با ترکیب واقعیت مجازی و تحریک مغزی بدون جراحی

پژوهشگران با هدف تقویت حافظه فضایی، سیستمی تجربی و جدید ایجاد کرده‌اند که ترکیبی از تحریک غیرتهاجمی مغز، آموزش در محیط واقعیت مجازی (VR) و تصویربرداری با fMRI است. این مطالعه نشان داده است که پالس‌های الکتریکی هدفمند و بدون درد به هیپوکامپ و نواحی مجاور آن – که در حافظه و مسیریابی نقش دارند – می‌تواند توانایی مغز را در به یادآوردن مکان‌ها و مسیریابی بهبود بخشد.

چالش‌های حافظه فضایی با افزایش سن

با گذشت زمان، توانایی به خاطر سپردن مکان‌ها دشوارتر می‌شود – مثل اینکه به یاد بیاوریم کلیدها را کجا گذاشته‌ایم یا ماشین را کجا پارک کرده‌ایم. این کاهش حافظه فضایی با شروع دمانس شدیدتر می‌شود؛ بیماری‌ای که طبق آمار جهانی، هر سه ثانیه یک نفر به آن مبتلا می‌شود.

پژوهشگران در دو آزمایشگاه از مؤسسه Neuro X در دانشگاه EPFL سوئیس با هم همکاری کرده‌اند تا سیستمی طراحی کنند که شامل تحریک غیرتهاجمی مغز، تمرین در محیط واقعیت مجازی و تصویربرداری fMRI است. نتایج این پژوهش که در مجله Science Advances منتشر شده، نشان می‌دهد که پالس‌های الکتریکی هدفمند و بی‌درد به هیپوکامپ و نواحی اطراف، می‌تواند توانایی مغز را در یادآوری مکان‌ها و مسیریابی فضایی تقویت کند.

فریدهم هامل، سرپرست آزمایشگاه Hummel، می‌گوید: “با یافتن راه‌هایی برای تقویت حافظه فضایی بدون نیاز به جراحی یا دارو، به موضوعی مهم پرداخته‌ایم که افراد سالمند، بیماران با آسیب‌های مغزی و افراد دچار دمانس با آن درگیرند.”

یک ترکیب منحصر به فرد از فناوری‌های عصب‌شناسی

آزمایش با نصب چهار الکترود بی‌خطر روی سر افراد آغاز می‌شود تا هیپوکامپ و نواحی مجاور را تحریک کنند. این تکنیک غیرتهاجمی، “تحریک الکتریکی تداخلی گیجگاهی مغزی” یا tTIS نام دارد که پالس‌های الکتریکی هدفمند را بدون هیچ‌گونه ناراحتی به مغز می‌فرستد.

سپس، شرکت‌کنندگان به کمک عینک‌های واقعیت مجازی به یک دنیای مجازی وارد می‌شوند. در این محیط، از آن‌ها خواسته می‌شود تا در مکان‌های مختلف حرکت کنند و نشانه‌های کلیدی مکانی را به یاد آورند. این تنظیمات، به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا دقیقاً میزان توانایی شرکت‌کنندگان را در به خاطر سپردن و مسیریابی فضایی در حین دریافت تحریک الکتریکی tTIS بسنجند.

النا بیناتو، یکی از نویسندگان اصلی مطالعه، می‌گوید: “وقتی تحریک اعمال شد، ما شاهد بهبود واضحی در زمان یادآوری شرکت‌کنندگان بودیم – زمانی که طول می‌کشید تا به سوی مکانی که شیء را در آن به خاطر داشتند حرکت کنند.” این مشاهدات نشان می‌دهد که تحریک هیپوکامپ ممکن است به طور موقت انعطاف‌پذیری مغز را افزایش دهد و همراه با تمرین در محیط مجازی، منجر به بهبود مسیریابی فضایی شود.

تجزیه و تحلیل فعالیت مغز با fMRI

این آزمایش‌ها در دستگاه fMRI انجام شد که به پژوهشگران امکان می‌دهد به صورت بلادرنگ، فعالیت‌های مغزی را ببینند و بررسی کنند. داده‌های fMRI تغییراتی را در فعالیت عصبی نواحی مرتبط با حافظه و مسیریابی نشان داد و به پژوهشگران امکان داد تا متوجه شوند که تحریک غیرتهاجمی مغز، چگونه عملکرد آن را تنظیم می‌کند.

این ترکیب پیشرفته از فناوری‌ها در موسسه Neuro X دانشگاه EPFL امکان‌پذیر شده و محیطی فراهم کرده که می‌تواند منجر به توسعه روش‌های درمانی هدفمند برای بیمارانی شود که دچار اختلالات شناختی هستند. به کمک این روش غیرتهاجمی، می‌توان توانایی‌های حافظه و فضایی بیماران را بهبود بخشید و به آنان در بهبود کیفیت زندگی کمک کرد.