靶向脑刺激改善创伤性脑损伤患者的记忆力

靶向脑刺激改善创伤性脑损伤患者的记忆力创伤性脑损伤后,患者可能会立即出现创伤后遗忘症(PTA),即意识模糊、迷失方向,记不起受伤后发生的事情。创伤后失忆症是短暂的,可持续数分钟至数月不等,而中度至重度创伤后失忆症则会对记忆产生持久影响,尤其是发作性记忆,即回忆和在头脑中重新体验过去特定事件的能力。在一项新研究中,宾夕法尼亚大学的研究人员探讨了为中重度创伤性脑损伤患者提供人工智能引导的脑电刺激如何改善他们的记忆。这项研究的主要作者迈克尔-卡哈纳说:"这些患者通常相对年轻,身体健康,但他们面临着数十年的记忆和执行功能受损问题。"该研究发现,当机器学习模型预测记忆即将失效时进行电刺激,可以改善记忆功能。2017年的研究使用的是开环刺激,即人工智能在不考虑大脑状态的情况下施加刺激。2018年,研究人员在25名癫痫患者身上测试了他们的人工智能指导模型,实时监测他们的大脑活动,只有在预计记忆会失效时才对左脑施加刺激,即闭环刺激。他们发现,记忆和学习成绩提高了15%。在目前的研究中,研究人员招募了八名患有难治性癫痫(即药物无法控制的癫痫)和中度至重度创伤性脑损伤病史的患者,这些患者正在使用植入的颅内电极接受癫痫发作监测。每位受试者都进行了延迟回忆测试,要求他们回忆一系列连续出现的名词。回忆任务分别在接受和未接受闭环脑刺激的情况下进行。在没有刺激的情况下,研究人员确定了成功记忆编码的个性化生物标志物,他们可以在以后的测试中使用这些标志物来控制闭环大脑刺激。在刺激过程中,机器学习算法会实时解码记忆成功与否,并在受试者的记忆表现低于预测平均值时触发刺激。当研究人员检查使用闭环刺激的记忆率时,他们发现,与不使用刺激时相比,参与者能更可靠地回忆起项目。平均而言,闭环刺激使记忆回忆率提高了19%。研究人员说,他们的研究证明了使用闭环脑刺激治疗创伤性脑损伤患者记忆力丧失的概念。"通过证明对有中重度创伤性脑损伤病史和记录在案的记忆损伤患者的疗效,我们希望我们的研究结果将加速后天性脑损伤患者技术的开发,在他们试图重建伤后生活的过程中,这些技术可以在一定程度上恢复他们失去的记忆功能。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371837.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371837.htm

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创伤性脑损伤早期血液测试可对哪些患者可能会死亡做出准确预测

创伤性脑损伤早期血液测试可对哪些患者可能会死亡做出准确预测一项研究发现,在创伤性脑损伤(TBI)当天进行的血液测试可以准确预测哪些病人可能会死亡或在严重残疾的情况下存活。这可以让临床医生更早地对可能的TBI治疗做出决定。研究人员分析了近1700名TBI患者受伤当天的血液测试。结果显示,GFAP和UCH-L1这两种蛋白质生物标志物的数值较高,这跟死亡和严重损伤有关。这项研究来自密歇根医学院、加利福尼亚大学旧金山分校和宾夕法尼亚大学,相关报告已发表在《TheLancetNeurology》上。据研究报告的第一作者FrederickKorley医学博士称,这是第一个研究这两种蛋白质的生物标志物水平跟创伤后的全因死亡率之间的关系的研究。Korley是密歇根大学医学院的急诊医学副教授。“早期和准确预测创伤性脑损伤的结果将帮助临床医生衡量脑损伤的严重程度并告知家庭成员如何最好地咨询对他们的脑损伤亲人的护理及对他们的恢复有何期望。它还将帮助研究人员更精确地将有希望的TBI治疗剂用于正确的TBI患者,”Korley说道。美国食品和药物管理局(FDA)在2018年批准了GFAP和UCH-L1的使用以帮助临床医生决定是否对轻度创伤性脑损伤进行CT扫描。科学家们使用雅培实验室的两台设备即i-STATAlinity和ARCHITECT测量了这些蛋白质。结果跟受伤六个月后使用格拉斯哥结果量表进行的评估进行了比较,该系统对创伤性脑损伤患者的功能状态进行分级。调查人员发现,跟那些GFAP值在底部20百分位的人相比,那些GFAP值在顶部20百分位的人在随后的六个月内死亡的风险要高23倍。同样地,跟那些UCH-L1值在底部20百分位的人相比,那些UCH-L1值在顶部20百分位的人在随后的6个月内的死亡风险要高63倍。加州大学旧金山分校神经外科教授兼副主席、医学博士GeoffreyManley指出:“现代创伤护理可以使我们曾经认为是无法治愈的伤害获得良好的结果。这些血液测试既是诊断性的也是预后性的,而且易于管理,安全和便宜。”虽然该方法在确定中度和重度TBI的不良后果方面很有希望,但研究人员说必须做更多的工作来检查它在轻度病例中的作用。“作为下一步,TRACK-TBI团队正在计划一项临床试验,该试验将检查可能帮助创伤性脑损伤患者快速恢复的有希望的治疗剂的疗效,”Korley说道,“作为这项临床试验的一部分,这些生物标志物将被用作一种客观的方法以选择合适的病人加入这项试验。我们还将使用这些生物标志物来监测个别病人对这些有希望的治疗药物的反应。”...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306845.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1306845.htm

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研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力

研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力根据一项新研究,对大脑进行20分钟的脑电刺激可以提高老年人的记忆力,效果可持续至少一个月。在美国,约有8%的人随着年龄的增长被诊断出患有阿尔茨海默病或痴呆症--严重损害了他们的记忆力--而更大的老年人群体有某种程度的与年龄有关的记忆丧失。这项新研究只是对潜在解决方案的初步了解。但是,随着世界人口的迅速老龄化,像这样简单、快速的治疗方法可能会变得更加重要--特别是如果未来的研究表明,它可以帮助解决更严重的认知状况。周一发表在《自然-神经科学》上的这项研究所做的大脑刺激来自于一个类似泳帽的装置,上面镶有电极,将电流输送到大脑的特定区域。研究小组对两个主要区域感兴趣:一个是与工作记忆(暂时保存信息并与短期记忆重叠)有关的区域,另一个是与长期记忆有关的区域。研究小组将60名年龄在65至88岁之间的参与者分为三组:一组佩戴设备,但没有得到任何电刺激;第二组在与工作记忆相关的区域接受刺激;第三组在与长期记忆相关的区域接受刺激。连续四天,参与者在接受治疗(或假治疗)的同时执行一项记忆任务,即阅读一份20个单词的清单并要求他们回忆这些单词。研究人员观察了他们记住列表开头(长期记忆)和列表结尾(工作记忆)的单词的频率。研究发现,工作记忆和长期记忆在这四天里都有所改善。研究作者、波士顿大学心理和脑科学系教授RobertReinhart在一次新闻发布会上说:“我们看到记忆的改善随着时间的推移而不断积累。而且参与者在一个月后仍然有记忆力的提高。”与针对大脑化学成分的药物和药品不同,这种类型的方法针对的是大脑的电系统。研究作者、波士顿大学认知神经科学研究员ShreyGrover在发布会上说,电刺激可能有助于改善大脑的生长和变化,而这些区域对记忆很重要。他说:“我们的大脑是可塑的,它们可以随着我们的学习而被改变。”Reinhart说,在为期四天的研究中,记忆力提高较快的人在一个月后对他们的记忆有更大的提升。而跳跃幅度最大的人是那些在研究开始前认知能力最差的人。现在,该研究中使用的设备只是一个实验工具。但它是安全的,除了一些瘙痒和刺痛之外,几乎没有其他副作用--所以如果研究继续显示它对记忆力等方面有用,可以想象它可以在医生的办公室提供给病人。这项研究中的人没有像阿尔茨海默病那样的特定疾病,但研究小组计划继续在患有这种疾病的人身上测试这种类型的治疗。他们还在研究其他类型的影响认知功能的疾病,如精神分裂症或强迫症。Reinhart说,大脑刺激的潜在应用有几十种。Reinhart说:“这是一种不同的方法,可以隔离和增强大脑中服务于某些功能的部分--比如我们如何感知、关注、记忆、学习,以及对来自我们环境的信息做出反应。”...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307503.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1307503.htm

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哥伦比亚科学家发现脑损伤可能是隐藏意识的根源

哥伦比亚科学家发现脑损伤可能是隐藏意识的根源核磁共振成像扫描揭示了隐藏意识背后的脑损伤。资料来源:哥伦比亚大学欧文医学中心克拉森实验室研究负责人、哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院神经病学副教授、纽约长老会/哥伦比亚大学欧文医疗中心重症监护和住院神经病学主任、医学博士JanClaassen说:"我们的研究表明,隐性意识患者可以听到并理解口头命令,但他们无法执行这些命令,这是因为从大脑向肌肉传达指令的大脑回路受到了损伤。"这些发现可以帮助医生更快地识别可能有隐性意识的脑损伤患者,并更好地预测哪些患者有可能通过康复治疗恢复。隐藏意识又称认知运动解离(CMD),约有15%到25%的头部外伤、脑出血或心脏骤停导致的脑损伤患者会出现这种情况。在之前的研究中,克拉森及其同事发现,通过脑电图检测到的微妙脑电波最能预测无反应脑损伤患者的隐性意识和最终恢复情况。但在这种情况下,大脑中发生紊乱的精确通路尚不清楚。在这项新研究中,研究人员使用脑电图对107名脑损伤患者进行了检查。该技术可以确定患者何时在尝试对"继续张开和合上你的右手"之类的命令做出反应,尽管无法做出反应。分析结果检测出其中21名患者患有CMD。研究人员随后分析了所有患者的核磁共振成像结构扫描结果。共同第一作者、克拉森实验室副研究员、信号处理、机器学习和生物统计学专家沈琦(音译)博士说:"利用我们开发的一种名为双聚类分析的技术,我们能够找出CMD患者共有的脑损伤模式,并与没有CMD的患者形成对比。"研究人员发现,所有CMD患者都有与唤醒和指令理解相关的完整大脑结构,这支持了这样一种观点,即这些患者听到并理解了指令,但却无法执行。克拉森说:"我们发现,所有CMD患者负责将理解的运动指令与运动输出相结合的大脑区域都存在缺陷,这使得CMD患者无法根据口头指令采取行动。"这些发现可能会让研究人员更好地了解哪些脑损伤患者患有CMD,这将有助于支持意识恢复的临床试验。在将这些方法应用于临床实践之前,还需要进行更多的研究。"不过,我们的研究表明,利用广泛可用的脑结构成像技术筛查隐性意识是有可能的,这使CMD的检测离临床普遍应用更近了一步,"克拉森说。并非每个重症监护病房都有资源和人员接受过使用脑电图检测隐性意识的培训,因此核磁共振成像可能提供一种简单的方法来识别需要进一步筛查和诊断的患者。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377749.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377749.htm

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科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力

科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力这项研究于6月1日发表在《自然-神经科学》杂志上,研究报告的共同作者伊扎克-弗里德(ItzhakFried)博士说,这项研究可以为睡眠期间的深层大脑刺激有朝一日能够帮助像阿尔茨海默氏症这样的记忆障碍患者提供新的线索。这是通过一个新颖的"闭环"系统实现的,该系统在一个大脑区域提供电脉冲,与另一个区域记录的大脑活动精确同步。根据关于大脑如何在闭目养神期间将新信息转化为长期记忆的主流理论,海马体--大脑的记忆中心--和大脑皮层之间存在着一夜的对话,而大脑皮层与推理和计划等高级大脑功能有关。这发生在深度睡眠阶段,此时脑电波发生得特别缓慢,整个大脑区域的神经元在快速同步发射和沉默之间交替进行。"这提供了第一个重要的证据,细化到单个神经元的水平,证明记忆中枢和整个大脑皮层之间确实存在这种互动机制,"加州大学洛杉矶分校健康中心的癫痫手术主任、加州大学洛杉矶分校大卫-格芬医学院的神经外科、精神病学和生物行为科学教授弗莱德说。"在了解人类的记忆如何运作方面,它既有科学价值,又能利用这种知识真正提高记忆力。"研究人员迎来了一个独特的机会,通过加州大学洛杉矶分校健康中心的18名癫痫患者大脑中的电极测试这一记忆巩固理论。这些电极被植入患者的大脑中,以帮助确定他们在住院期间的发作源,通常持续10天左右。这项研究是在两个晚上和上午进行的。就在睡前,研究参与者看到了动物和25位名人的照片配对,包括像玛丽莲-梦露和杰克-尼科尔森这样容易识别的明星。他们立即接受测试,看他们能否回忆起哪位名人与哪种动物配对,并在一夜不受干扰的睡眠后,在早晨再次接受测试。在另一个晚上,他们在睡前看到了25个新的动物和名人的配对。这一次,他们在一夜之间接受了有针对性的电刺激,并在早上测试他们回忆配对的能力。为了提供这种电刺激,研究人员创建了一个实时闭环系统,弗里德将其比作一个音乐指挥家:该系统"聆听"大脑的电信号,当病人进入与记忆巩固相关的深度睡眠期时,它就会发出柔和的电脉冲,指示快速发射的神经元同步"演奏"。与未受干扰的睡眠相比,每个接受测试的人在接受电刺激的夜晚后的记忆测试中表现更好。关键的电生理标记也表明,信息在海马体和整个皮层之间流动,提供了支持记忆巩固的物理证据。弗里德说:我们加强了这条高速公路,信息通过它流向大脑中更永久的存储位置。"弗里德在2012年撰写了一份《新英格兰医学杂志》的研究报告,首次表明电刺激可以加强记忆,他的工作继续探索深层脑刺激如何能够改善记忆,现在已经进入了睡眠的关键阶段。他最近获得了美国国立卫生研究院700万美元的资助,研究人工智能是否可以帮助确定和加强大脑中的特定记忆。"在我们的新研究中,我们表明我们可以从总体上增强记忆,"弗里德说。"我们的下一个挑战是我们是否有能力调控特定的记忆。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363267.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363267.htm

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斯坦福大学:大脑植入物恢复了头部受伤患者的功能

斯坦福大学:大脑植入物恢复了头部受伤患者的功能斯坦福大学研究人员开发的新型大脑植入物在恢复头部受伤患者的功能方面取得了显著成功。深部脑刺激植入物的目标是增强负责意识、学习、记忆、思维和解决问题的区域之间的活动。在一项涉及五名脑损伤参与者的试验中,参与者表示安装该设备后,注意力、阅读能力、记忆力、驾驶技能和整体日常功能都有显着改善。一位参与者吉娜·阿拉塔(GinaArata)在2001年的一场车祸中脑部受伤,她描述了植入物的变革性影响,指出记忆力、协调性和情绪调节能力得到了改善。选定的试验参与者已从昏迷中恢复,他们的大脑系统被认为仍然保留,但功能未达到最佳状态。该植入物旨在精确刺激特定的大脑区域,有效地“点亮”神经通路完好但下调的区域。source:投稿:@TNSubmbot频道:@TestFlightCN

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挥之不去的脑损伤症状困扰着脑震荡患者

挥之不去的脑损伤症状困扰着脑震荡患者轻度创伤性脑损伤--脑震荡--是由于头部受到打击或颠簸造成的。例如,它可能因摔倒、运动伤害或骑车事故或车祸而发生。但尽管被称为"轻微",它通常与持续的症状和不完全恢复有关。这些症状包括抑郁症、认知障碍、头痛和疲劳。虽然一些临床医生在最近的研究中预测,10个经历脑震荡的人中有9个会在6个月后完全康复,但正在出现的证据表明,只有一半人实现了完全康复。这意味着相当一部分病人可能没有得到充分的伤后护理。然而,预测哪些患者会快速恢复,哪些患者需要更长时间才能恢复是一个挑战。目前,疑似脑震荡患者通常会接受脑部扫描--CT扫描或MRI扫描,这两种扫描都是为了寻找结构性问题,如炎症或瘀伤--然而,即使这些扫描没有显示明显的结构性损伤,患者的症状仍可能持续存在。剑桥大学临床神经科学系和麻醉科的EmmanuelStamatakis博士说:"在世界范围内,我们看到轻度脑外伤的病例在增加,特别是由于我们的老龄人口的跌倒和中低收入国家的道路交通碰撞的数量增加。目前,我们没有明确的方法来确定这些病人中哪些将迅速恢复,哪些将需要更长的时间,而过度乐观和不精确的预后相结合意味着一些病人有可能没有得到足够的症状护理"。Stamatakis博士及其同事研究了fMRI脑部扫描--即功能性MRI扫描,观察大脑的不同区域如何相互协调--取自108名轻度创伤性脑损伤患者,并与76名健康志愿者的扫描进行了比较。还对患者的持续症状进行了评估。这些患者和志愿者被招募到CENTER-TBI,这是一个大型的欧洲研究项目,旨在改善对脑外伤患者的护理,由DavidMenon教授(麻醉科主任)担任联合主席,由欧盟资助。在今天发表在《大脑》上的结果中,研究小组发现,不到一半的人(45%)仍然表现出脑损伤的症状,其中最常见的是疲劳、注意力不集中和头痛。研究人员发现,这些患者的大脑中一个被称为丘脑的区域出现了异常,该区域整合了所有的感觉信息,并将这些信息传递给大脑。与此相反的是,脑震荡与丘脑和大脑其他部分之间的连接性增加有关--换句话说,丘脑由于受伤而试图进行更多的交流--这种连接性越大,病人的预后就越差。剑桥大学临床神经科学系和休斯厅的博士生丽贝卡-伍德罗说:"尽管在常规扫描中,大脑没有明显的结构性损伤,但我们看到明显的证据表明,丘脑--大脑的中继系统--被过度连接。我们可以把这解释为丘脑试图过度补偿任何预期的损害,而这似乎是患者经历的一些长期症状的根源。"通过研究正电子发射断层扫描(PET)的额外数据,它可以测量身体组织的区域化学成分,研究人员能够根据病人显示的长期症状与关键的神经递质产生关联。例如,出现认知问题(如记忆困难)的患者显示丘脑和富含神经递质去甲肾上腺素的大脑区域之间的连接增加;出现情绪症状(如抑郁或易怒)的患者显示与富含5-羟色胺的大脑区域的连接更大。Stamatakis博士也是剑桥大学皇后学院的StephenErskine研究员,他补充说:"我们知道已经有针对这些大脑化学物质的药物,所以我们的发现提供了希望,在未来,我们不仅能够预测病人的预后,而且我们还能够提供针对他们特定症状的治疗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356775.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1356775.htm

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