對杏仁核的直接刺激可以增強人類一天的記憶力
杏仁核是人類大腦中負責調節記憶和情感行為的區域，神經學家發現，看到圖片後立刻對杏仁核進行電刺激能夠增強次日的圖像識別能力。該特定時間電刺激的醋初步研究成果計劃在《PNAS》上出版。
科學家們說，這一發現是人腦電刺激的第一個例子，它能給人一個特定時間的記憶增強，這一過程可能會持續幾分鐘。患者只是對受到刺激圖像的識別能力得到了增強，而不是出現在受刺激圖像中的對照圖像。該實驗在埃默里大學附屬醫院進行，對14名癲癇患者進行了顱內監測，這是一種診斷癲癇起源的侵入性檢查方法，在此過程中電極將被引入腦內。
該研究的共同第一作者，同時也是神經外科博士後的Cory Inman說：「我們能夠標記特定的記憶，以便日後更好記住。有一天，這可能會被整合到一個設備中，旨在幫助患有嚴重記憶障礙的患者，比如那些有創傷性腦損傷或與各種神經退行性疾病相關的輕度認知功能障礙的患者。然而現在，這更像是一個科學發現，而不是一種治療手段。」
該研究的高級作者，埃默里大學醫學院神經外科和神經病學助理教授Jon T. Willie博士說：「我們認為這是進一步研究記憶增強的平台。時間特殊性使得許多其他的實驗成為可能，因為我們知道從一幅圖像到另一幅圖像不會產生結轉效應。」
深度腦刺激（DBS）是一種已經建立的用於治療帕金森症等運動障礙的臨床方法，它通過植入裝置傳遞連續電流，目前該方法正在進行抑鬱症等精神疾病的測試。與DBS的侵襲性相反，其他地方的研究人員已經嘗試將非侵入性電刺激作為增強記憶或認知的一種方法，即在學習過程中應用多輪刺激。
Willie在研究中對病人進行了手術，他說：「DBS的優勢在於，它可以選擇性地調節特定的大腦迴路，而不會產生廣泛的脫靶效應。」
杏仁核在情緒反應和恐懼聯想學習中的關鍵作用已經得到了充分的研究。所以埃默里大學的科學家們確信，目前對杏仁核的低電流刺激（0.5毫安）不會導致情緒反應、心跳加快或其他興奮跡象。研究參與者報告說，他們研究中沒有發現任何一點刺激。
研究人員避免了對海馬的直接刺激，他們認為這與記憶本身的機制太接近了，就像在電腦的主板上放置一根火線一樣。
該研究的共同第一作者，心理學副教授Joseph Manns博士說：「我們選擇杏仁核是因為在嚙齒類動物中進行了幾十年的研究，表明它與其他幾種記憶結構在調節作用中相互作用。我們想刺激它的內生功能，我們認為這是一種顯著的信號，以便將來記住特定的經歷。」
Manns和他的同事們已經證明，杏仁核的電刺激增加了嚙齒動物後來識別圖像的能力。在人類身上的實驗被設計為非常類似於嚙齒類動物的實驗室測試。
研究人員首先觀察了160個中性物體（例如情緒化的表情被排除在外），並被要求判斷物體在室內還是室外。對於其中半數的圖像，參與者在每幅圖像從屏幕消失後接受一秒鐘的電刺激。利用一半受刺激的圖像和未收刺激的圖像對他們進行了測試，並在第二天測試了另一半圖像。40個新圖像被用作誘餌。刺激對即時識別的影響在統計學上並不強。但是，第二天，對受刺激圖像的影響就很明顯了。
Manns說：「這是有道理的，因為杏仁核被認為對鞏固記憶非常重要，它確保了重要事件能夠長期記憶。」
79％的受試者（14人中有11人）在隔夜記憶測試中表現出增強，而剩下的21％則沒有增強或減弱。與沒有刺激相比，準確識別的圖像數量增幅從8％到幾個百分點不等。
一些患者因癲癇而記憶力受損；一般患者的基線記憶表現較差。例如，一名患者基本上忘記了所有的對照圖像，但對於受刺激的圖像保持良好的記憶。然而，對那些有平均記憶力的人來說也會有實質性的影響。
Willie說：「一般說來就像是將『B』級的記憶能力提升到『A』級。」
就大腦內部的電相互作用而言，當這些圖像再次被觀察時，研究人員還能夠看到前一天的刺激信號。埃默里團隊現在正在對杏仁核刺激參數微調，以便記憶增強得到優化。他們開始考慮研究其他類型的記憶測試，比如空間或語言任務，以及更接近真實事件記憶的任務。
Manns說：「我們希望在推進設備之前更好地理解大腦記憶調節的內在機制。」
埃默里團隊的共同作者包括，神經外科講師KellyBijanki博士，心理學教授Stephan Hamann博士，神經內科副教授DanielDrane博士，神經內科助理教授、醫學博士RebeccaFasano，和醫學博士Robert Gross，他是埃默里大學的神經外科副教授並在此項研究中進行了一些手術。其他共同作者還有華盛頓大學的David Bass博士和愛荷華大學的Christopher Kovach博士。
該研究得到下列單位的資助：國家神經疾病與中風研究所（R01NS088748），國家精神衛生研究所（R01MH100318，F30MH095491）和國家推進轉化科學中心（KL2TR000455）。
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