Revolūcija cīņā pret epilepsiju: ​​Ki atšifrēt mūsu atmiņu!

Revolūcija cīņā pret epilepsiju: ​​Ki atšifrēt mūsu atmiņu!

Starpdisciplinārā pētījumu grupa, kuru vadīja prof. Florians Mormans no Epileptoloģijas klīnikas Universitātes slimnīcas Bonn (UKB), šobrīd nodarbojas ar atmiņas procesiem cilvēka smadzenēs. Šajā pētījumā tiek izmantotas novatoriskas metodes, lai labāk izprastu atmiņas veidošanās sarežģītos mehānismus. Pārbaudes ietvaros tiek izmantoti elektrodi, kas parasti tiek implantēti, lai ārstētu epilepsiju, lai reģistrētu neironu aktivitāti. Komanda spēja gūt ieskatu par to, kā smadzenes glabā attēlu secību.

Dalībnieki, visi cilvēki ar epilepsiju, veica piezīmi. Pa to laiku viņas neironu aktivitāte tika cieši novērota. Rezultāti bija pārsteidzoši un pretrunā ar klasiskajām teorijām: smadzeņu šūnu atbildes neatbilst parādīto attēlu secībai. Dr Stefanie Lieben, pirmā pētījuma autore, komentēja zināšanas un uzsvēra, ka šī jaunā atmiņas perspektīva izaicina iepriekšējos pētījumus.

starpdisciplināra sadarbība un AI lietošana

Svarīgs pētījuma aspekts ir cieša sadarbība ar Matthijs Pals un Jakob Macke no Tībingenas universitātes “mašīnmācīšanās”. Kopā viņi izmanto mākslīgā intelekta metodes, lai modelētu neironu tīklu, kas parāda līdzīgus aktivitātes modeļus kā cilvēka smadzenes. Šai pieejai ir potenciāls atklāt alternatīvus mehānismus secību atmiņai. Attēlu prezentāciju, smadzeņu vibrāciju un šūnu signālu mijiedarbība varētu sniegt jaunu ieskatu smadzeņu atmiņas funkcijā.

Neironu ierakstu un AI kombinācija tādējādi rada jaunas iespējas sarežģītu smadzeņu funkciju izpētei. Tas ir īpaši svarīgi, jo saskaņā ar srf.ch par katru trešo personu ar epilepsiju.

digitālie modeļi un to potenciāls

Šveicē apmēram 80 000 cilvēku dzīvo ar epilepsiju, un daudzi no viņiem paļaujas uz ķirurģiskām iejaukšanās, lai noņemtu epileptogēno plīti smadzenēs. Tomēr šai procedūrai nepieciešama precīza plīts lokalizācija, kuru atbalsta dažādi datu avoti. Ir nepieciešama augstas izšķirtspējas MRI un smadzeņu strāvas ierakstu izmantošana, jo pašreizējās metodes var tikai pareizi noteikt epileptogēno aktivitāšu izcelsmi aptuveni 60% pacientu.

Pētnieki, piemēram, Viktors Jirsa no Université d’Aix-Marseille, tāpēc izstrādā arvien personalizētākus smadzeņu modeļus, kas darbojas kā digitālie dvīņi. Šie atsevišķu smadzeņu matemātiskie attēlojumi ir balstīti uz specifiskiem pacienta datiem un izmanto algoritmus, lai modelētu smadzeņu darbību un tīklu. Lukas Imbach no Šveices epilepsijas centra redz lielu potenciālu šajos modeļos, īpaši operatīvās plānošanas jomā. Klīniskais pētījums, kas darbojas 13 epilepsijas centros Francijā kopš 2019. gada, pārbauda šīs jaunās metodes ar gandrīz 400 dalībniekiem. Pirmie rezultāti ir gaidāmi 2024. gada beigās.

Kopumā prof. Mormanna un citu pētījums ilustrē daudzveidīgos izaicinājumus un iespējas epilepsijas pētījumos. Apvienojot novatoriskas tehnoloģijas un starpdisciplināras pieejas, var attīstīt jaunu cerību uz skartajiem pacientiem.