2011年6月26日 星期日

科學家研製記憶開關 可消除或恢復記憶

美國科學家研製出一種裝置,可藉由開關讓老鼠失去或恢復記憶,此一裝置將來或可協助治療老年癡呆、中風和健忘等病症。

據《科技新時代》(Popular Science)雜誌報導,這種「神經義肢」(neural prosthesis)可以模仿大腦的神經訊號,並在記憶形成的過程中充當大腦的代理人。如果有足夠的神經活動可以追蹤的話,這種裝置可以在記憶消失後使其恢復。如果大腦的「海馬迴」(hippocampus)功能正常的話,此裝置甚至可以增強記憶。

在這項研究中,科學家訓練老鼠按兩次搖桿以取得水喝。在一系列的試驗中,老鼠按了一次搖桿就被干擾因而分心。為了喝水,牠們必須記住牠們已經按了左邊或右邊的搖桿,而下次還需要按哪一個搖桿。
先前的研究指出,「海馬迴」可將短期記憶轉為長期記憶。在這次研究中,研究人員在老鼠的大腦中安置電極,使「海馬迴」中的CA1和CA3兩個區域得以連結。當老鼠開始按搖桿時,研究人員記錄這兩個區域之間的訊號,然後對老鼠用藥,使這兩個區域無法溝通,結果老鼠忘記哪個搖桿已經按過。

主導這項研究的南加州大學生物醫學工程教授柏格(Theodore Berger)表示,老鼠還記得「先按左邊或右邊搖桿,然後再按另一個」,牠們也知道要按搖桿才能喝水,但牠們只能記住按左邊或右邊搖桿5至10秒的時間。
後來,研究人員製作一種人工「海馬迴」,可以複製CA1和CA3兩個區域之間的神經訊號。他們開啟這種裝置,並將先前從CA1記錄下的訊號重新播放,結果老鼠恢復了記憶。正如柏格所言:「開啟開關,老鼠記得;關掉開關,老鼠就忘記。」

儘管這種裝置要用於人體測試還有很長的路要走,但研究顯示,如果記憶的神經編碼(neural coding)有足夠訊息的話,神經訊號的模式就可以被記錄和複製,並藉由神經植入裝置恢復記憶。對於有癡呆症的人來說,強化其記憶形成過程,例如:記住鑰匙放在哪裡,可能對其有所幫助。
上述研究發表在《神經工程期刊》(Journal of Neural Engineering)上。

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