08.29 黑科技:DARPA 通過電擊刺激大腦以提高記憶力!

黑科技:DARPA 通過電擊刺激大腦以提高記憶力!

萬籟俱寂的夜晚,我們通常都會舒服、放鬆的睡上一覺,以緩解白天工作的疲勞。當你酣然入夢的時候,你的大腦卻沒有入睡。相反,它們正在利用這些安靜的時間進行整理工作,它們的雜務之一就是把記憶搬進“長期存儲箱”。

現在,一組科學家可能已經找到了一種方法,通過在準確的睡眠時間裡向大腦發送精確定時的電刺激,來促進記憶儲存過程。研究人員發現,這些電刺激真的可以提高記憶力!

為了能讓這項研究繼續深入的開展,這個研究小組得到了美國國防高級研究計劃局(DARPA)的資助,而該機構的任務是為軍方開發技術。

研究人員稱,如果這些發現能得到進一步研究和證實,也許有一天,刺激大腦可以被用來幫助學生準備大考、幫助人們工作、甚至治療患者的記憶障礙,當然也包括那些在戰爭中經歷了創傷性腦損傷的士兵。

這項研究的志願者是16名來自新墨西哥州阿爾伯克基地區的健康成年人。第一天晚上,沒有進行任何實驗,主要目的是讓參與者習慣於在睡眠實驗室裡過夜,同時還要適應戴著一頂粗糙的刺激帽(為他們的大腦提供微小的刺激)睡覺。

第二天晚上,實驗開始了:在參與者入睡之前,讓他們看了類似戰爭的場景,並被要求辨認特定目標的位置,比如隱藏的炸彈或狙擊手。然後,參與者們頭戴刺激帽開始睡覺,這頂帽子不僅能發出電刺激,還能用一種叫做腦電圖(EEG)的設備來測量大腦的活動。其實,在實驗的第一天晚上,對參與者進行了分組,一半的參與者接受了大腦電擊,而另一半則沒有。

通過腦電圖的測量,研究人員將他們的電刺激對準了一種叫做“慢波振盪”的特定類型的大腦活動。這些振盪 — 可以被認為是神經元活動的爆發,有規律地來來回回 — 這被認為對記憶鞏固很重要。它們發生在兩個睡眠階段:第二階段(仍然是“輕度”睡眠,心率減慢,體溫下降)和第三階段(深度睡眠)。

因此,在電擊組參與者進入慢波振盪後不久,刺激帽會向大腦發出輕微的振盪,與振盪同步。第二天早上,所有參與者都看到了類似的戰區場景,研究人員測量了他們探測目標的能力。

五天後,研究人員發現,電擊組的參與者在辨識相同場景內目標的能力與沒有接受電擊的參與者基本相同,但是,在辨識不同場景內目標的能力卻明顯優於後者。

研究人員稱之為“泛化”現象。比如,你在為考試而學習,你學會了一個問題,然後,第二天早上你面對相同的問題時,電擊干預可能對你沒有幫助。另一方面,如果你被測試了一些與此相關的問題(但需要你歸納或整合之前的信息),這種干預會幫助你表現得更好。

這是因為人們很少能準確地回憶起發生的事件,也就是所謂的情景記憶。相反,當人們面對各種情況時,他們會概括他們學到的東西,並獲得這些知識。

其實,其他科學家以前也研究過大腦刺激對記憶的影響,儘管他們也在相同的睡眠階段進行了電擊,但並沒有嘗試將這些電擊與大腦的自然振盪相匹配。

研究人員表示,我們仍處於(這類研究的)起步階段,因此必須謹慎行事。一個潛在的問題是,這種刺激通常會觸及大腦的整個表面。而大腦是有褶皺的,一些神經元隱藏在褶皺的深處,另一些則位於脊上,所以這些刺激並不能有效地針對所有必要的神經元。

而且,因為目前電刺激不是專門的,理論上,也會導致副作用。但研究人員認為,如果有的話,副作用可能只是睡眠質量更好。


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