照片般的記憶:可穿戴相機或可幫助患者延緩記憶力減退的影響

“奈米技術”可以透過接管部分大腦工作,補償阿爾茨海默病、失憶症和其他記憶障礙患者的記憶衰退


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近年來,人們對能夠減緩或阻止阿爾茨海默病不可避免的衰退的新藥的希望屢次破滅。大型製藥公司一直在推進阻止損害和殺死腦細胞的有毒蛋白質積聚的藥物,但不斷傳來壞訊息。僅舉一個例子:禮來公司去年不得不暫停一項旨在阻止有毒澱粉樣β蛋白產生的藥物的試驗,因為患者的認知能力實際上因該藥物而惡化。

據  阿爾茨海默病協會 估計,僅在美國,該疾病造成的年度財務負擔就超過 1800 億美元,因為該疾病會導致大腦逐漸惡化(見下圖)。

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一種非常規的方法是部署“奈米技術”,利用非常成功的消費電子產業的創造力來幫助患者,尤其是美國 1500 萬配偶和其他無償護理人員,當疾病侵襲他們所愛的人時,他們的生活會陷入混亂。最近幾周,GTX Corp. 推出 GPS 追蹤鞋,使護理人員能夠設定“地理圍欄”,以防止患者徘徊、迷路,有時甚至因暴露或冒險進入道路而被撞身亡。

另一種無需藥物的想法實際上是利用日益複雜的處理、記憶體和儲存技術,將通常由大腦海馬體和內嗅皮層完成的一些任務解除安裝到計算裝置上。一種名為 SenseCam 的裝置幾年前因其“生活記錄”功能而引起轟動。微軟研究院的戈登·貝爾(Gordon Bell)是 20 世紀 70 年代負責 VAX 小型計算機開發的工程師,他與人合著了 《大眾科學》2007 年 3 月刊 上的一篇文章,記錄了他的實驗,該實驗用掛在他脖子上的攝像頭記錄了他醒著的每一刻,當貝爾在一天中走動時,攝像頭會自動拍照。

隨著可穿戴裝置的興起,消費者甚至已經接受了一種生活記錄方式,這些裝置可以跟蹤步數、情緒、心率或睡眠質量。“量化自我”聚會現在在俄勒岡州波特蘭、布魯塞爾和南非開普敦等地舉行。

但是,這項技術潛在的革命性影響超越了狂熱的電子產品愛好者,只有當電子記憶開始補償衰退的神經記憶時才能實現。當前一期的期刊 Memory 完全致力於 SenseCam,其中包含一系列文章,這些文章彙集了數十個現在正在使用該技術進行試點測試的小組的研究成果,使用該裝置治療不僅由痴呆症,而且還由失憶症、創傷性腦損傷和失語症引起的記憶障礙。

如果 SenseCam 不是最初在微軟研究院開發的,它可能被稱為“EyePod”。這個小的長方形盒子,系在脖子上,使其位於胸部中央,裝有一個魚眼鏡頭,以儘可能多地捕捉場景。每 30 秒,另一張影像就會儲存到 1 GB 的固態記憶體中。如果您移動到下一個房間——從暗到亮——感測器會告訴 SenseCam 再次拍照。如果附近有溫暖的身體經過,紅外感測器會發出訊號,表示又到了拍照的時候了。所有這些都產生了佩戴者生活細節的縮圖時間順序。SenseCam 的靈感來自飛機黑匣子記錄器——但在這裡,記錄器適用於一個人一天展開的軌跡(社交媒體上的利奧波德和莫莉·布魯姆),而不是美國航空 55 號航班從英國曼徹斯特飛往芝加哥的駕駛艙記錄。之後,您可以將此電子縮圖記錄輸入 PC,以單獨或按時間順序顯示影像。之後,患者可以透過有條不紊地研究發生的事情來“重新掌握”這一天。一家英國公司 Vicon 現在已將這項技術商業化,名稱為 Revue

幾乎在 2003 年 微軟劍橋研究院 建立該裝置後,醫學研究界就希望將其用於記憶障礙患者。隨著研究人員越來越習慣使用 SenseCam,他們開始將從其 USB 埠輸出的影像流視為一種體操,用於增強被稱為自傳體記憶的心理過程,即在時間和空間背景下回憶過去的事件。參與這種型別的精神時間旅行的能力正是阿爾茨海默病 (AD) 所抹殺的。其他神經系統疾病也有類似但通常不太明顯的影響。此外,我們回憶事物的特異性也會因抑鬱症、精神分裂症和其他精神疾病的陰霾而降低。

到目前為止,試點研究尚未超越軼事證據的水平,但這些個別案例引人注目。史蒂夫·霍奇斯(Steve Hodges)是微軟研究院的裝置建立者之一,他記得一位阿爾茨海默病患者描述了他與伴侶在西班牙一日遊的一部分;他當時佩戴著 SenseCam,該裝置產生了影像,他後來能夠“研究”這些影像。然而,下一刻,這位患者想知道他是如何到達這對夫婦的目的地的。他的妻子隨後插話說,他在火車旅行期間摘下了該裝置,因為他不好意思被人看到脖子上戴著一個看起來很滑稽的小玩意。在另一個案例中,一位失憶症患者在倫敦旅行時使用了 SenseCam,但在她旅行的一部分時間裡電池沒電了。她記得大部分旅程,在旅行結束後回顧了這些旅程,但不記得攝像頭沒電的兩個小時。還有一個例子涉及一位有記憶困難的女性,儘管不一定是阿爾茨海默病,但她在使用 SenseCam 時對事件的回憶比在她丈夫記錄事件日記並在第二天詢問她時更好。

英國利茲大學的心理學家馬丁·康威(Martin Conway)是《Memory》雜誌的編輯,曾與 SenseCam 合作,他說,該技術產生的影像會引發他所說的“普魯斯特時刻”。SenseCam 中的每一幀,類似於馬塞爾·普魯斯特在《追憶似水年華》中瑪德琳蛋糕刺激回憶的情節,都是一個潛在的線索,然後插入到相互關聯的回憶網路中,這些回憶共同定義了一個人的身份。

可以理解的是,也存在懷疑。“我贊成嘗試所有合理的方法來治療阿爾茨海默病等記憶障礙,”加州大學聖地亞哥分校的內科醫生和研究員保羅·艾森(Paul Aisen)曾協助設計阿爾茨海默病藥物試驗,他說。“但我有點懷疑這種相機技術對很多人都有用。我們發現,老年人,尤其是那些有記憶障礙的人,通常對技術持反感態度。”

即使它確實有效,而且現在判斷它是否有效還為時過早,但 SenseCam 也無法治癒阿爾茨海默病。不過,稍微延緩一下病情發展可能就足夠了。該疾病的病程從幾年到十年或更長時間不等,鑑於藥物開發的苛刻性質,研究人員對任何有效的方法都越來越感興趣,無論它是否以藥丸形式出現。如果這種型別的技術可以將認知衰退推遲幾年,它可能會產生重大的公共衛生效益,因為許多患病的老年患者會死於其他原因。從本質上講,一張照片可能比一千毫克更有價值。

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大眾科學, edits and reports on emerging advances that have propelled brain science to the forefront of the biological sciences. Stix has edited or written cover stories, feature articles and news on diverse topics, ranging from what happens in the brain when a person is immersed in thought to the impact of brain implant technology that alleviates mood disorders such as depression. Before taking over the neuroscience beat, Stix, as 大眾科學's special projects editor, was responsible for the magazine's annual single-topic special issues, conceiving of and producing issues on Albert Einstein, Charles Darwin, climate change and nanotechnology. One special issue he oversaw on the topic of time in all of its manifestations won a National Magazine Award. With his wife Miriam Lacob, Stix is co-author of a technology primer called Who Gives a Gigabyte? A Survival Guide for the Technologically Perplexed.

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