Minden eddiginél közelebb kerültek a kutatók egy mesterséges intelligencia által vezérelt eszköz megalkotásához, amely képes lehet a memóriavesztés kezelésére.
Új szintre léphet a memóriazavar kezelése a mesterséges intelligencia segítségével.
Egyre közelebb kerülhetnek a kutatók egy olyan, mesterséges intelligencia által vezérelt agyi implantátumhoz, amely személyre szabott módon segíthet a memóriazavar kezelésében.
A Smart Neurostimulation System az agy működését folyamatosan elemzi és akkor ad elektromos stimulációt, amikor a rendszer előre jelzi, hogy a páciens memóriája gyengébb állapotba kerülhet.
Évtizedes kutatás vezetett az MI-alapú implantátumhoz
A fejlesztés története még az 1990-es évek végére nyúlik vissza. Michael Kahana, a Pennsylvaniai Egyetem pszichológiaprofesszora még az emberi memória számítógépes modellezésével foglalkozott, amikor egy idegsebész ismerőse meghívta a Harvard Medical Schoolba.
A látogatás során egy olyan kórházi osztályt is megtekintett, ahol gyógyszerre nem reagáló epilepsziás betegeket vizsgáltak. Az agyukba beültetett elektródák segítségével a kutatók hatalmas mennyiségű adatot rögzítettek az agyműködésükről.
„Ez volt szakmai életem legfontosabb pillanata” – mondta Kahana.
A kutató ekkor figyelt fel arra, hogy az elektródák rengeteg olyan adatot rögzítenek, amelyet akkor még nem tudtak megfelelően elemezni és tárolni. Ez indította el azt a több évtizedes kutatási folyamatot, amelynek során Kahana és munkatársai azt vizsgálták: előre jelezhető-e, hogy valaki mikor fog valamire emlékezni, illetve mikor következik be memóriazavar.
Olvasd el: Működő vírusokat tervezett a mesterséges intelligencia – de mire lesznek jók?
A fejlesztés idén újabb fontos mérföldkőhöz érkezett: az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság, az FDA áttörést jelentő eszköznek minősítette a Smart Neurostimulation Systemet.
Személyre szabott stimulációval segítené a memóriát
Az implantátumot Kahana és munkatársai a Nia Therapeutics nevű vállalaton keresztül fejlesztik. A rendszer egyik legfontosabb újítása, hogy mesterséges intelligenciát használ az agyi jelek folyamatos elemzésére.
Az úgynevezett zárt hurkú rendszer több agyi területről származó aktivitási mintázatokat vizsgál, majd személyre szabott modell segítségével meghatározza, mikor lehet szükség beavatkozásra.
Ha a mesterséges intelligencia érzékeli, hogy a páciens olyan agyi állapotba került, amelyben várhatóan romlik a memória teljesítménye, az implantátum rövid elektromos stimulációt adhat.
„Néha, amikor erről a technológiáról beszélek az embereknek, azt gondolják, hogy ez tudományos fantasztikum” – mondta Daniel Rizzuto, aki korábban Kahana tanítványa volt, majd később társalapítóként csatlakozott a Nia Therapeuticshoz.
„Tényleg úgy hangzik, mint a sci-fi. Mike-kal azonban ezt a technológiát a tudományos fantasztikumból a tudomány valóságába hoztuk át. Több lektorált tanulmányt is publikáltunk, amelyek bizonyítják, hogy ezzel a személyre szabott megközelítéssel képesek vagyunk javítani az emberek verbális memóriáját” – tette hozzá.
Jelentős javulást mutattak a vizsgálatok
A kutatók gépi tanulási módszerekkel elemezték, hogy az agy különböző aktivitási mintázatai miként kapcsolódnak a memória teljesítményéhez.
Egyik fontos felismerésük szerint a stimuláció hatása nagymértékben függ attól, milyen állapotban van az agy a beavatkozás pillanatában.
A kutatások során kiderült, hogy ha a rendszer képes felismerni a megfelelő és a gyengébb memóriaállapotokat, akkor az úgynevezett laterális temporális kéreg stimulációja módosíthatja a memória működését.
A Smart Neurostimulation System 64 elektródával figyeli az agy különböző területeit. Amikor a rendszer beavatkozást igénylő állapotot érzékel, a páciens saját memóriahálózatához igazított stimulációt alkalmaz.
Az eredmények biztatóak. Egy 2023-ban publikált tanulmány szerint a rendszer mintegy 19 százalékkal javította a memória teljesítményét közepes vagy súlyos traumás agysérülésen átesett betegeknél.
Egy későbbi, 2024-es kutatásban epilepsziás betegeknél már 28 százalékos javulást mértek. Ez meghaladja azt a szintet, amelyet az orvosok általában klinikailag jelentős javulásként értékelnek.
„Néhány betegünknél a zárt hurkú stimuláció ugyanannyival javította a memóriát, mint amennyivel az agysérülés következtében várhatóan romlott volna” – mondta Rizzuto.
Nemcsak kezelés, hanem hatalmas adatforrás is lehet
Az FDA áttörést jelentő eszköz minősítése gyorsabb hatósági felülvizsgálatot tesz lehetővé. A Nia Therapeutics várhatóan 2027-ben kezdi meg a klinikai vizsgálatokat.
Kahana szerint azonban a fejlesztés jelentősége túlmutathat a memóriazavar kezelésén. Az implantátum ugyanis nemcsak terápiás eszköz, hanem egy olyan adatgyűjtő rendszer is, amely folyamatosan képes rögzíteni az emberi agy működését.
„Az agy valóban az utolsó nagy határterület” – fogalmazott Kahana.
A kutató szerint ha a jövőben jelentős számú memóriazavarral élő ember használhatna ilyen eszközt, az óriási mennyiségű új adatot eredményezne az emberi agy működéséről.
„Ez az eszköz nemcsak terápiát tartalmaz, hanem egy olyan adatgyűjtő rendszer is az emberi agy számára, amely sokkal több idegrendszeri adatot képes tárolni, mint amennyit évtizedek alatt össze tudtam gyűjteni az idegsebészeti betegeken végzett kutatások során” – mondta.
Hozzátette: ezek az adatok olyan tudományos és terápiás fejlődéshez vezethetnek, amelynek lehetőségeit ma még elképzelni is nehéz.
Olvasd el ezt is: Cukorbetegség – Az amputációt is segíthet elkerülni a mesterséges intelligencia?
Forrás: Medicalxpress
B.A.
