脑机启侦 | 无需手术即可提高空间记忆（11.7）

随着年龄的增长，我们越来越难以记住物品的位置——无论是回想钥匙放在哪里，还是车停在哪里。据阿尔茨海默病国际协会称，世界上每三秒钟就有一个人患上痴呆症，而这种病症会使空间记忆进一步恶化。

研究介绍

来自洛桑联邦理工学院（EPFL）两个实验室的研究人员携手合作，通过创建一种独特的实验装置来提升空间记忆。该装置结合了非侵入性深部脑刺激、虚拟现实训练和功能性磁共振成像（fMRI），所有设备均安置在日内瓦的Campus Biotech园区内。这项发表在《科学进展》杂志上的研究表明，对海马体及其邻近结构（这是参与记忆和空间导航的脑部深层区域）进行靶向、无痛电脉冲刺激，可以提高大脑回忆位置和更有效导航的能力。

“我们通过寻找无需手术或药物治疗即可改善空间记忆的方法，解决了一个日益庞大的群体——老年人以及脑损伤患者和痴呆症患者——所面临的严重问题，”实验室负责人弗里德海姆·胡梅尔说道。

该研究是EPFL神经X研究所的实验室和奥拉夫·布兰克的认知神经科学实验室（LCNO）合作的结果。研究人员将胡梅尔在非侵入性脑刺激方面的专长与布兰克在虚拟现实环境中空间导航的认知研究相结合，开发了一种独特的神经科技装置。

研究意义

实验开始时，研究人员在健康个体的头部放置了四个无害电极，以刺激海马体及其邻近结构。这种非侵入性技术被称为经颅时间干扰电刺激（tTIS），它发送靶向脉冲，而不会给受试者带来任何不适。

接下来，志愿者戴上VR眼镜，沉浸在一个虚拟世界中。基于共作者之前的研究，科学家们让参与者在一系列地点中导航并记住关键地标。这种沉浸式虚拟环境使研究人员能够精确测量参与者在接受tTIS时回忆和导航空间信息的能力。

“在施加刺激时，我们观察到参与者的回忆时间有了明显改善——即他们开始朝记得物品所在位置移动所需的时间，”该研究的另一位第一作者埃琳娜·比纳托说道。“这使我们相信，通过刺激海马体，我们暂时增强了大脑的可塑性，当这与虚拟现实环境中的训练相结合时，会导致更好的空间导航能力。”

整个实验是在fMRI扫描仪中进行的。这为研究人员提供了大脑活动的实时图像，使他们能够监测在海马体和周围区域进行空间导航任务时对tTIS的反应。fMRI数据揭示了与观察到的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，这使研究人员更深入地了解了非侵入性刺激如何调节大脑功能。

EPFL神经X研究所将这些先进技术融为一体，“tTIS、虚拟现实和fMRI的结合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可控且创新的方法。”布兰克补充道。“从长远来看，我们设想使用这种方法为认知障碍患者开发针对性治疗，提供一种非侵入性方式来增强记忆和空间能力。”

新闻来源：Science Advances