La stimulation cérébrale peut restaurer les pertes de mémoire
Bien que tôt dans le cycle de recherche, une équipe de neuroscientifiques a montré que la stimulation électrique délivrée lorsque la mémoire est censée échouer peut améliorer la fonction de la mémoire.
Des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie affirment qu'il s'agit de la première étude à montrer que la stimulation électrique peut améliorer la fonction de la mémoire dans le cerveau humain.
La synchronisation, cependant, semble faire une grande différence car la même stimulation devient généralement perturbatrice lorsque des impulsions électriques arrivent pendant des périodes de fonction de mémoire efficace.
L’équipe de recherche comprenait Michael Kahana, professeur de psychologie et chercheur principal, Youssef Ezzyat, chercheur principal en données dans le laboratoire de Kahana; et Daniel Rizzuto, directeur de la neuromodulation cognitive à Penn.
Leurs conclusions apparaissent dans le journalBiologie actuelle.
Les experts disent que ce travail est une étape importante vers l'objectif à long terme de Restoring Active Memory, un projet de quatre ans du ministère de la Défense visant à développer des technologies de nouvelle génération qui améliorent la fonction de la mémoire chez les personnes souffrant de perte de mémoire.
L'étude illustre un lien important entre une stimulation cérébrale profonde correctement programmée et ses avantages thérapeutiques potentiels.
Pour arriver à ce point, l'équipe de Penn a d'abord dû comprendre et décoder les modèles de signalisation qui correspondent aux hauts et aux bas de la fonction de mémoire.
«En appliquant des méthodes d'apprentissage automatique à des signaux électriques mesurés à des endroits répandus dans le cerveau humain», a déclaré Ezzyat, auteur principal de l'article, «nous sommes en mesure d'identifier l'activité neuronale qui indique quand un patient donné aura des défaillances du codage de la mémoire.»
À l’aide de ce modèle, l’équipe de Kahana a examiné comment les effets de la stimulation diffèrent entre les fonctions de mémoire médiocres et efficaces.
L'étude portait sur des patients neurochirurgicaux recevant un traitement pour l'épilepsie dans plusieurs établissements à travers le pays. Les participants ont été invités à étudier et à se rappeler des listes de mots courants tout en recevant des niveaux sûrs de stimulation cérébrale.
Au cours de ce processus, l'équipe de Penn a enregistré l'activité électrique des électrodes implantées dans le cerveau des patients dans le cadre des soins cliniques de routine. Ces enregistrements ont identifié les biomarqueurs d'une fonction de mémoire réussie, des modèles d'activité qui se produisent lorsque le cerveau crée efficacement de nouveaux souvenirs.
«Nous avons constaté que, lorsque la stimulation électrique arrive pendant les périodes de mémoire efficace, la mémoire s'aggrave», a déclaré Kahana. «Mais lorsque la stimulation électrique arrive à des moments de mauvais fonctionnement, la mémoire est considérablement améliorée.»
Kahana le compare aux schémas de trafic dans le cerveau: la stimulation du cerveau pendant une sauvegarde rétablit le flux normal du trafic.
Obtenir un aperçu de ce processus pourrait améliorer la vie de nombreux types de patients, en particulier ceux qui souffrent de lésions cérébrales traumatiques ou de maladies neurologiques, comme la maladie d'Alzheimer.
«La technologie basée sur ce type de stimulation», a déclaré Rizzuto, «pourrait produire des gains significatifs dans les performances de la mémoire, mais il reste encore du travail à faire pour passer de la preuve de concept à une véritable plateforme thérapeutique.»
Pour favoriser la recherche en cours, la restauration de la mémoire active (RAM) a publié publiquement un vaste ensemble de données d'enregistrement et de stimulation cérébrales intracrâniennes qui comprenait plus de 1000 heures de données provenant de 150 patients effectuant des tâches de mémoire.
Source: Université de Pennsylvanie / EurekAlert
