科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)了一種獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置整合了非侵入性深層腦刺激、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）訓(xùn)練以及功能性磁共振成像（fMRI）技術(shù)，目的是增強(qiáng)人的空間記憶能力。發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的這項(xiàng)研究成果，展示了通過向深層腦區(qū)施加無(wú)痛電脈沖，即可提升大腦能力的新技術(shù)。

隨著年齡增長(zhǎng)，人們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)記住物品的位置變得越來(lái)越困難。研究團(tuán)隊(duì)試圖找到一種不需要手術(shù)或藥物就能改善空間記憶的方法，以應(yīng)對(duì)老年人、腦損傷和癡呆癥患者這一群體所面臨的問題。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們?cè)趨⑴c者頭部放置了4個(gè)電極，這些電極用于刺激海馬體及其周圍的結(jié)構(gòu)。這種非侵入性技術(shù)被稱為經(jīng)顱顳葉干擾電刺激（tTIS），其能發(fā)出精準(zhǔn)的目標(biāo)脈沖而不會(huì)引起任何不適感。

隨后，參與者戴上VR眼鏡進(jìn)入虛擬世界。在這個(gè)世界中，他們需要穿越多個(gè)地點(diǎn)并記住重要的地標(biāo)。這個(gè)沉浸式的虛擬環(huán)境使研究團(tuán)隊(duì)能準(zhǔn)確評(píng)估參與者在接受tTIS刺激時(shí)的空間記憶和導(dǎo)航表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在接受刺激的情況下，參與者回憶起目標(biāo)位置的速度有了顯著提升。這表明，對(duì)海馬體的刺激可能暫時(shí)增強(qiáng)了大腦的可塑性，當(dāng)這種刺激與虛擬環(huán)境中的訓(xùn)練相結(jié)合時(shí)，可有效提升空間導(dǎo)航能力。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程均在fMRI掃描儀內(nèi)完成，團(tuán)隊(duì)獲得了大腦活動(dòng)的即時(shí)影像，從而完整監(jiān)測(cè)了海馬體響應(yīng)情況。他們認(rèn)為，tTIS、VR和fMRI三者結(jié)合提供了一種可高度控制且創(chuàng)新的方式，用以探索大腦對(duì)刺激的反應(yīng)以及這種反應(yīng)對(duì)認(rèn)知功能的影響。

總編輯圈點(diǎn)

在大腦開始變得健忘時(shí)，我們會(huì)深刻認(rèn)識(shí)到記憶能力是多么重要。可想而知，那些腦損傷患者和認(rèn)知退行性疾病患者等特殊群體，在記憶能力嚴(yán)重退化后，不得不承受其所帶來(lái)的種種不便和痛苦。某些藥物以及手術(shù)手段，或許有助于改善大腦記憶功能，但其可能帶來(lái)的副作用也不容忽視。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和經(jīng)顱顳葉干擾電刺激來(lái)增強(qiáng)患者的記憶能力，避免了對(duì)大腦的物理性侵入，為改善大腦記憶功能提供了另一種思路。