Revolúcia v boji proti epilepsii: Ki dešifrujte našu pamäť!

Revolúcia v boji proti epilepsii: Ki dešifrujte našu pamäť!

Interdisciplinárny výskumný tím vedený prof. Florian Mormann z kliniky pre epileptologiu vo Fakultnej nemocnici Bonn (UKB) sa v súčasnosti zaoberá procesmi pamäti v ľudskom mozgu. Táto štúdia využíva inovatívne techniky na lepšie pochopenie zložitých mechanizmov tvorby pamäte. V rámci vyšetrenia sa používajú elektródy, ktoré sa zvyčajne implantujú na liečbu ťažko liečiteľnej epilepsie s cieľom zaznamenať neuronálnu aktivitu. Tím bol schopný získať prehľad o spôsobe, akým mozog ukladá poradie obrázkov.

Účastníci, všetci ľudia s epilepsiou, vykonali poznámku. Medzitým bola aktivita jej neurónov pozorne monitorovaná. Výsledky boli prekvapujúce a odporučili klasické teórie: reakcie buniek v mozgu sa nezhodujú s sekvenciou prezentovaných obrázkov. Stefanie Lieben, prvá autorka štúdie, komentovala vedomosti a zdôraznila, že tento nový pohľad na pamäť je náročný na predchádzajúci výskum.

Interdisciplinárna spolupráca a AI používajú

Dôležitým aspektom štúdie je úzka spolupráca s kamarátmi z Matthijs a Jakob Macke z „strojového učenia“ University of Tübingen. Spoločne používajú metódy umelej inteligencie na simuláciu neurónovej siete, ktorá vykazuje podobné vzorce aktivity ako ľudský mozog. Tento prístup má potenciál odhaliť alternatívne mechanizmy na pamäť sekvencií. Interakcia prezentácií obrazu, mozgových vibrácií a bunkových signálov by mohla poskytnúť nový pohľad na pamäťovú funkciu mozgu.

Kombinácia nervových záznamov a AI tak vytvára nové príležitosti na výskum zložitých funkcií mozgu. To je obzvlášť dôležité, pretože podľa srf.ch o každej tretej osobe s epipsy na spoločných liekoch.

digitálne modely a ich potenciály

Vo Švajčiarsku žije okolo 80 000 ľudí s epilepsiou a mnohí z nich sa spoliehajú na chirurgické zásahy, aby odstránili epileptogénny sporák v mozgu. Tento postup si však vyžaduje presnú lokalizáciu sporáka, ktorý je podporovaný rôznymi zdrojmi údajov. Použitie MRI s vysokým rozlíšením a súčasných záznamov v mozgu je potrebné, pretože súčasné metódy môžu správne identifikovať pôvod epileptogénnych aktivít u približne 60% pacientov.

Vedci, ako je Viktor Jirsa z Université d´Aix-Marseille, sa preto vyvíjajú čoraz viac prispôsobené mozgové modely, ktoré pôsobia ako digitálne dvojčatá. Tieto matematické znázornenia jednotlivého mozgu sú založené na konkrétnych údajoch o pacientovi a používajú algoritmy na simuláciu fungovania a vytvárania sietí mozgu. Lukas Imbach zo Swiss Epilepsy Center vidí v týchto modeloch veľký potenciál, najmä pre prevádzkové plánovanie. Klinická štúdia, ktorá od roku 2019 prebieha v 13 epilepsských centrách vo Francúzsku, testuje tieto nové techniky s takmer 400 účastníkmi. Prvé výsledky sa očakávajú na konci roku 2024.

Celkovo výskum prof. Mormanna a ďalších ilustruje rozmanité výzvy a príležitosti vo výskume epilepsie. Kombináciou inovatívnych technológií a interdisciplinárnych prístupov sa môže vyvinúť nová nádej pre postihnutých pacientov.