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電擊腦部或助病人改善記憶

2018/2/8 — 17:56

pexels

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Batman、Pineapple、Loop、Testify 和 UNO,試以幾秒時間記低以上詞語。對大部份人而言,這個測試應輕而易舉。然而,不少人會因老化、疾病或者腦部創傷使記憶力日漸衰退。要改善記憶力,除了多睡一點,或者反覆練習外,還有一種較另類的方法——電擊。

一聽到電擊,自然會想到 8–90 年代間諜、驚悚片的情節:將病人用繩縛著,再以電線直接電擊。現代腦部電擊技術則是另一回事,細分之下有至少 9 種。其中,創傷性較低的有經顱直流電刺激 (transcranial direct current stimulation, tDCS) 、電痙攣療法 (Electroconvulsive therapy, ECT),或者需以手術植入的腦深層電刺激 (Deep brain stimulation)。近年研究逐漸顯示,電擊療法對神經性或精神疾病有一定幫助。

那這類療法對改善記憶又有沒有幫助呢?賓夕凡尼亞大學心理學系數據研究人員 Youssef Ezzyat 與研究隊伍就嘗試以電擊刺激 25 位腦癎患者腦部。參加者本身為控制腦癎病情,已在腦中植入電極。電流強度由 0.5–3.5 mA,而電擊範圍則視乎電極位置;研究人員盡量將電擊區域集中於側顳葉 (lateral temporal cortex) 。因此,研究人員可直接從電極釋出電流。最特別的地方是電擊並非定時釋出, 而是「按照情況」作電擊。其中一個原因,若在記憶表現正常時繼續電擊,反而會令拖低表現。

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實驗很簡單,在每節測試中,參加者要從記低熒幕上逐個顯示的 12 個英文字,當最後一個英文字出現後,就會再顯示毫無關係的數學題令參加者分心。然後,再讓參加者在 30 秒內回想曾出現的英文字。一節記憶練習大概為一分半鐘。機器學習程式會先「觀察」參加者首三節記憶表現,並從腦電波訊號中建立「數學模型」。這個數學模型將能在其後幾節練習中,預測參加者記憶力較差的時機。當模型預計參加者記憶表面變弱,就會電擊腦部。

結果顯示,即時腦電波數據以及按需要電擊能改善參加者表現。當然,現時研究尚屬初步,電擊實際怎樣影響側顳葉神經元運作,或者怎樣應用於腦退化症、腦創傷病人身上,就需要未來研究逐一解答。

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原文:
MedicalXpress, Researchers prove that precisely timed brain stimulation improves memory, 6 February 2018

報告:
Ezzyat, Y., Wanda, P.A., Levy, D.F., Kadel, A., Aka, A., Pedisich, I....& Kahana, M. (2018). Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory. Nature Communications, 9. DOI: 10.1038/s41467-017-02753-0

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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