这一发现可以提供一种方法来衡量包括药物和深部脑刺激在内的记忆恢复疗法的有效性。这也可能是恢复患有各种脑部疾病的患者失去的记忆的一步。该研究于 7 月 21 日由Epilepsia杂志在线发表。

有超过 300 万人患有癫痫症，这是一种癫痫症，大脑会经历异常的电信号爆发。在颞叶癫痫患者中，这些爆发集中在靠近颅骨内耳朵水平的两个大脑叶之一。

由于颞叶保留了长期记忆，而且即使在成功治疗癫痫发作后，患者的记忆问题通常仍然存在，因此专家怀疑癫痫发作会损害大脑回路。为了了解情况是否如此，研究人员记录了 62 名癫痫患者的颞叶中单个神经元的活动，其中 37 名患有 TLE。

这些患者通过手术将电极插入他们的大脑以确定他们癫痫发作的焦点，研究人员添加了额外的更小的电极来监测单个神经元的电活动，这些神经元的宽度小于人类头发的宽度，而患者则获得了视觉记忆测试。

Cedars-Sinai 神经外科、神经病学和生物医学科学教授 Ueli Rutishauser 博士说：“这是在单细胞水平上研究和了解人类大脑的非常难得和特殊的机会。” “单神经元记录是我们在 Cedars-Sinai 使用的独特定位技术，这是我们与患者合作并观察他们工作中的神经元的难得机会。”

为了为这项研究收集足够的数据，Rutishauser 及其同事与多伦多大学的神经外科医生 Taufik A. Valiante 医学博士合作，将更多患者纳入研究人类记忆的多机构 BRAIN Initiative 联盟的一部分在单细胞水平上，由国立卫生研究院资助，由 Cedars-Sinai 领导。

患者查看了他们之前从未看过的 100 张图像，然后在休息后再次显示其中的 50 张图像，外加 50 张新图像。在观察过程中，研究人员记录了两种类型的神经元的活动，这些神经元负责记忆的两个不同方面。

视觉选择性神经元将图像分类。“他们说它是一种动物、一棵树或一张脸，这些是建立记忆的特征，”Rutishauser 说，他也是神经科学理事会主席和 Cedars 神经科学与医学中心临时主任- 西奈。

与此同时，记忆选择性神经元会发出信号，表明一个人之前是否看过风景、物体或人物。“这种效果的一个很好的例子是，当你觉得自己认识一个人，但不知道为什么，也记不起他们的名字时，”鲁蒂斯豪泽说。

癫痫发作始于大脑右半球的患者，这对视觉记忆很重要，他们的视觉选择性神经元表现出正常活动，并且可以将他们看到的图像分类为动物、车辆、食物、人或建筑物。然而，他们的记忆选择性神经元的活动受到了损害，他们很难记住自己以前看到过哪些高可信度的图像。

在癫痫发作始于左半球的患者的大脑中，这对语言记忆和语言技能很重要，这两种类型的神经元表现正常，并且患者在视觉测试的两个部分都表现良好。

“仍有待回答的一个问题是，如果你使用语言记忆测试，你是否会发现癫痫发作在左侧的患者的记忆选择性细胞中存在记忆缺陷和不同行为，”医学博士、医学博士 Adam Mamelak 说。 Cedars-Sinai 的神经外科和该研究的合著者。“如果是这样，那将是非常重要的。”

另一个悬而未决的问题是这些差异是否与大脑优势有关。Rutishauser 说 80% 的人有左侧优势，而这项研究没有包括足够的患者来确定在少数右侧优势的人中，记忆缺陷是否更有可能出现在左侧半球。

作为下一步，Rutishauser 及其同事正试图通过优先影响记忆选择性神经元的电刺激来挽救癫痫患者的记忆。

“现在我们有了一个目标，”他说。“我们有理由相信，有可能将这些神经元的活动与称为‘Theta 节律’的大脑振荡对齐。” 这是一种与记忆有关的节奏，它可能是一种挽救他们的功能并帮助患者恢复他们以前无法获得的记忆的方法。”

Rutishauser 说，如果这可行，那么同样的技术可以在患有其他疾病的患者身上进行研究，包括阿尔茨海默病。

该研究的共同第一作者是医学博士 Seung J. Lee 和 Cedars-Sinai 的 Danielle E. Beam。