Onderzoekers registreerden elektrische activiteit over grote delen van de hersenen van mensen die zich voorbereidden op een operatie voor ernstige medicijnresistente epilepsie. In de presurgical periode waren elektroden geïmplanteerd om artsen te helpen het aanvalsgenererende gebied te vinden. Terwijl de patiënten in het ziekenhuis verbleven, voerden ze geheugenopdrachten uit.
In de studie werd onder meer de taak "treasure hunt" gebruikt, die ruimtelijk geheugen testte door navigatie in een omgeving. Een andere taak vroeg het memoriseren en terughalen van reeksen Engelse letters. Elke elektrode besloeg ongeveer 1 vierkante centimeter hersenoppervlak en kon activiteit detecteren van tot 1 miljoen hersencellen, waardoor neurale activiteit tijdens codering en herinnering gevolgd kon worden.
Analyses van de signalen toonden verschillende duidelijke golfpatronen: rechte lijnen, spiralen en vormen die als bronnen of putten fungeerden. Patronen kwamen overeen met gedrag en verschilden tussen individuen, maar waren per persoon consistent. Daardoor konden de onderzoekers gedrag op basis van golfvorm in veel gevallen decoderen. De auteurs noemen het bouwen van wiskundige modellen en gerichte stimulatie als volgende stappen.
Moeilijke woorden
- elektrode — klein apparaat dat elektrische signalen meetelektroden
- implanteren — in het lichaam plaatsen tijdens een operatiegeïmplanteerd
- medicijnresistent — niet meer reageren op medicijnenmedicijnresistente
- codering — proces van informatie opslaan in geheugen
- herinnering — opgeslagen informatie die je terughaalt
- golfpatroon — regelmatige veranderingen in een signaalgolfpatronen
- decoderen — informatie uit signalen of patronen halen
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Vind je het acceptabel dat elektroden in de hersenen worden geïmplanteerd voor onderzoek? Waarom wel of niet?
- Hoe kunnen wiskundige modellen en gerichte stimulatie volgens jou patiënten met geheugenproblemen helpen?
- Zou je meedoen aan een soortgelijk onderzoek als je patiënt was? Leg uit waarom.
Gerelateerde artikelen
Hersenen bereiden zich snel voor op virusaanval
Onderzoekers van Rockefeller University ontdekten dat de hersenen binnen enkele uren beginnen met een antivirale reactie nadat een infectie ver van het hoofd plaatsvond. Dit gebeurde bij muismodellen en kan aanwijzingen geven voor preventie van door insecten overgedragen hersenontsteking.
Computeroefeningen verbeteren hersenen na letsel
Nieuw onderzoek laat zien dat volwassenen met traumatisch hersenletsel door gecomputeriseerde cognitieve oefeningen de structuur van de hersenen en denkvaardigheden kunnen verbeteren, met aanwijzingen voor neuroplasticiteit en betere testresultaten.
Hersennetwerk SCAN verklaart kernverschijnselen van Parkinson
Onderzoekers identificeerden het SCAN-hersennetwerk als sleutel bij Parkinson. Gerichte niet-invasieve stimulatie (TMS) verbeterde symptomen meer dan stimulatie van nabije gebieden; het verband met de subcortex kan behandelstrategieën richting geven.