పరిశోధకులు వర్చువల్ రియాలిటీ, నాన్-ఇన్వాసివ్ బ్రెయిన్ స్టిమ్యులేషన్ మరియు అడ్వాన్స్‌డ్ బ్రెయిన్ ఇమేజింగ్ టెక్నిక్‌లను కలిపి ఆరోగ్యకరమైన పాల్గొనేవారిలో ప్రాదేశిక నావిగేషన్‌ను మెరుగుపరిచారు. మందులు లేదా శస్త్రచికిత్స లేకుండా వృద్ధాప్య జనాభాలో చిత్తవైకల్యాన్ని పరిష్కరించడంలో ఈ అధ్యయనం మొదటి దశ.
మన వయస్సు పెరిగేకొద్దీ, విషయాలు ఎక్కడ ఉన్నాయో గుర్తుంచుకోవడం చాలా కష్టంగా మారుతుంది-మనం కీలను ఎక్కడ ఉంచామో లేదా కారుని ఎక్కడ పార్క్ చేసామో గుర్తుచేసుకోవడం. అల్జీమర్స్ డిసీజ్ ఇంటర్నేషనల్ ప్రకారం, ఈ ప్రాదేశిక జ్ఞాపకశక్తి చిత్తవైకల్యం ప్రారంభంతో మరింత క్షీణిస్తుంది, ఈ పరిస్థితి ప్రపంచంలో ప్రతి మూడు సెకన్లకు అభివృద్ధి చెందుతుంది.
చిత్తవైకల్యంతో బాధపడుతున్న వారి కోసం మేము తీవ్రమైన ఆందోళనను పరిష్కరిస్తున్నాము.
ఫ్రైడ్హెల్మ్ హమ్మెల్
జెనీవాలోని క్యాంపస్ బయోటెక్‌లో ఉంచబడిన నాన్-ఇన్వాసివ్ డీప్-మెదడు స్టిమ్యులేషన్, వర్చువల్ రియాలిటీ ట్రైనింగ్ మరియు ఎఫ్‌ఎమ్‌ఆర్‌ఐ ఇమేజింగ్‌లను మిళితం చేసే ప్రత్యేకమైన ప్రయోగాత్మక సెటప్‌ను రూపొందించడం ద్వారా రెండు EPFL ల్యాబ్‌లలోని పరిశోధకులు ప్రాదేశిక జ్ఞాపకశక్తికి ప్రోత్సాహాన్ని అందించడానికి దళాలు చేరారు. సైన్స్ అడ్వాన్సెస్‌లో ప్రచురించబడిన, అధ్యయనం హిప్పోకాంపస్ మరియు ప్రక్కనే ఉన్న నిర్మాణాలకు లక్ష్యంగా, నొప్పిలేకుండా విద్యుత్ ప్రేరణలు, జ్ఞాపకశక్తి మరియు ప్రాదేశిక నావిగేషన్‌లో సూచించబడిన లోతైన మెదడు ప్రాంతం, స్థానాలను గుర్తుకు తెచ్చే మరియు మరింత ప్రభావవంతంగా నావిగేట్ చేయగల మెదడు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
“శస్త్రచికిత్స లేదా మందులు లేకుండా ప్రాదేశిక జ్ఞాపకశక్తిని మెరుగుపరచడానికి మార్గాలను కనుగొనడం ద్వారా, మేము పెద్ద మరియు పెరుగుతున్న జనాభాకు సంబంధించిన తీవ్రమైన ఆందోళనను పరిష్కరిస్తున్నాము: వృద్ధులు, అలాగే మెదడు గాయం రోగులు మరియు చిత్తవైకల్యం ద్వారా ప్రభావితమైన వారు” అని హమ్మెల్ అధిపతి ఫ్రైడ్హెల్మ్ హమ్మెల్ చెప్పారు. ప్రయోగశాల.
EPFL యొక్క న్యూరో X ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లో హమ్మెల్ ల్యాబ్ మరియు ఓలాఫ్ బ్లాంకే యొక్క ల్యాబొరేటరీ ఆఫ్ కాగ్నిటివ్ న్యూరోసైన్స్ (LCNO) మధ్య సహకారం ఫలితంగా ఈ అధ్యయనం జరిగింది. వర్చువల్ రియాలిటీ పరిసరాలలో స్పేషియల్ నావిగేషన్ గురించి బ్లాంకే యొక్క అభిజ్ఞా పరిశోధనతో నాన్-ఇన్వాసివ్ బ్రెయిన్ స్టిమ్యులేషన్‌లో హమ్మెల్ యొక్క నైపుణ్యాన్ని కలపడం ద్వారా, పరిశోధకులు ఒక ప్రత్యేకమైన న్యూరో-టెక్నాలజికల్ సెటప్‌ను అభివృద్ధి చేశారు.
న్యూరో-టెక్నాలజీల యొక్క ఒక రకమైన కలయిక
హిప్పోకాంపస్ మరియు ప్రక్కనే ఉన్న నిర్మాణాలను ఉత్తేజపరిచేందుకు పరిశోధకులు ఆరోగ్యకరమైన వ్యక్తుల తలలపై నాలుగు హానిచేయని ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉంచడంతో ఈ ప్రయోగం ప్రారంభమవుతుంది. ట్రాన్స్‌క్రానియల్ టెంపోరల్ ఇంటర్‌ఫరెన్స్ ఎలక్ట్రిక్ స్టిమ్యులేషన్ (tTIS) అని పిలువబడే ఈ నాన్-ఇన్వాసివ్ టెక్నిక్, పాల్గొనేవారికి ఎటువంటి అసౌకర్యం కలిగించకుండా లక్ష్య పప్పులను పంపుతుంది.
ఇది హిప్పోకాంపస్‌ను ప్రేరేపించడం ద్వారా మెదడు ప్లాస్టిసిటీని తాత్కాలికంగా పెంచిందని నమ్మేలా చేస్తుంది.
ఎలెనా బీనాటో
తర్వాత, VR గాగుల్స్‌ని ఉపయోగించి వాలంటీర్లు వర్చువల్ ప్రపంచంలో మునిగిపోతారు. సహ-మొదటి-రచయిత హ్యూక్-జూన్ మూన్ చేసిన మునుపటి పరిశోధనల ఆధారంగా, శాస్త్రవేత్తలు పాల్గొనేవారికి వరుస స్థానాల ద్వారా నావిగేట్ చేయడం మరియు కీలకమైన మైలురాళ్లను గుర్తుంచుకోవడం వంటివి చేస్తారు. ఈ లీనమయ్యే వర్చువల్ సెట్టింగ్ tTISను స్వీకరించేటప్పుడు పాల్గొనేవారు ఎంతవరకు ప్రాదేశిక సమాచారాన్ని రీకాల్ చేయగలరో మరియు నావిగేట్ చేయగలరో ఖచ్చితంగా కొలవడానికి పరిశోధకులను అనుమతిస్తుంది.
“ఉద్దీపనను వర్తింపజేసినప్పుడు, పాల్గొనేవారి రీకాల్ సమయం యొక్క స్పష్టమైన మెరుగుదలని మేము గమనించాము-వారు వస్తువును గుర్తుంచుకున్న చోటికి వెళ్లడం ప్రారంభించడానికి పట్టింది” అని అధ్యయనం యొక్క ఇతర మొదటి రచయిత ఎలెనా బీనాటో చెప్పారు. “ఇది హిప్పోకాంపస్‌ను ప్రేరేపించడం ద్వారా, మేము తాత్కాలికంగా మెదడు ప్లాస్టిసిటీని పెంచాము, ఇది వర్చువల్ వాతావరణంలో శిక్షణతో కలిపి, మెరుగైన ప్రాదేశిక నావిగేషన్‌కు దారితీస్తుందని నమ్మేలా చేస్తుంది.”
మొత్తం ప్రయోగం fMRI స్కానర్‌లో నిర్వహించబడింది. ఇది పరిశోధకులకు మెదడు కార్యకలాపాల యొక్క నిజ-సమయ చిత్రాలను అందించింది, ప్రాదేశిక నావిగేషన్ పనుల సమయంలో హిప్పోకాంపస్ మరియు పరిసర ప్రాంతాలు tTISకి ఎలా ప్రతిస్పందిస్తాయో పర్యవేక్షించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. FMRI డేటా గమనించిన ప్రవర్తనా మార్పులతో అనుబంధించబడిన నాడీ కార్యకలాపాలలో మార్పులను వెల్లడించింది, ప్రత్యేకంగా మెమరీ మరియు నావిగేషన్‌కు బాధ్యత వహించే ప్రాంతాలలో, నాన్-ఇన్వాసివ్ స్టిమ్యులేషన్ మెదడు పనితీరును ఎలా మాడ్యులేట్ చేస్తుందనే దానిపై పరిశోధకులకు లోతైన అంతర్దృష్టిని ఇస్తుంది.
EPFL యొక్క న్యూరో X ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లో అధునాతన సాంకేతికతల యొక్క ఈ ఏకీకరణ, మూడు ప్రయోగాత్మక సాంకేతికతలను ఒకే అధ్యయనంలో కలపగలిగే కొన్ని ప్రదేశాలలో క్యాంపస్ బయోటెక్‌ను ఒకటిగా చేసింది.
“దీర్ఘకాలంలో, అభిజ్ఞా బలహీనతలతో బాధపడుతున్న రోగులకు లక్ష్య చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ విధానాన్ని ఉపయోగించాలని మేము భావిస్తున్నాము.
ఓలాఫ్ బ్లాంకే
“టిటిఐఎస్, వర్చువల్ రియాలిటీ మరియు ఎఫ్‌ఎమ్‌ఆర్‌ఐల కూటమి ఉద్దీపనకు మెదడు యొక్క ప్రతిస్పందన మరియు అభిజ్ఞా చర్యలపై దాని ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి అత్యంత నియంత్రిత మరియు వినూత్న విధానాన్ని అందిస్తుంది” అని ఓలాఫ్ బ్లాంకే జతచేస్తుంది. “దీర్ఘకాలంలో, అభిజ్ఞా బలహీనతలతో బాధపడుతున్న రోగులకు లక్ష్య చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ విధానాన్ని ఉపయోగించాలని మేము భావిస్తున్నాము, జ్ఞాపకశక్తి మరియు ప్రాదేశిక సామర్థ్యాలను మెరుగుపరచడానికి నాన్-ఇన్వాసివ్ మార్గాన్ని అందిస్తాము.”
సూచనలు
బీనాటో, E., మూన్, H.-J., విండెల్, F., వాసిలియాడిస్, P., వెసెల్, MJ, పోపా, T., మెనోడ్, P., న్యూఫెల్డ్, E., డి ఫాల్కో, E., గౌతీర్ B., Steiner, M., Blanke, O., & Hummel, FC (2024). మానవులలో ప్రాదేశిక నావిగేషన్ సమయంలో హిప్పోకాంపల్-ఎంటోర్హినల్ కాంప్లెక్స్ యొక్క నాన్-ఇన్వాసివ్ మాడ్యులేషన్. సైన్స్ అడ్వాన్స్‌లు. DOI: 10.1126/sciadv.ado4103
