Кратко проучване на мозъчното затваряне може да обърне някои от последиците от стареенето при възрастни, показва ново проучване.
Техниката все още не е готова за не експериментална употреба и не е ясно колко дълго траят ползите. Авторите на проучването обаче заявиха, че се надяват, че техните открития ще поставят основата за подобряване на когницията както при здрави възрастни, така и при хора, страдащи от болестта на Алцхаймер и други видове деменция.
„Тези констатации са важни, защото не само ни дават нова представа за мозъчната основа за спада на работната памет, свързана с възрастта, но и ни показват, че отрицателните промени, свързани с възрастта, не са неизменни“, казва ръководителят на проучването Робърт Рейнхарт, a невролог от Бостънския университет.
Резултатите са публикувани днес (8 април) в списанието Nature Neuroscience.
Работна памет
Райнхарт и неговият съавтор, докторант Джон Нгуен, съсредоточиха изследването си върху аспект на познанието, наречен работна памет. Това е подложката за скициране на мозъка, каза Райнхарт на брифинг в пресата. Тя позволява на хората да държат информация в активна употреба за няколко секунди наведнъж, улеснявайки всякакви важни задачи, от извършване на умствена математика до четене до водене на разговор. Изследванията показват, че работната памет е ключова част от разузнаването, каза Рейнхарт пред репортери.
Но работната памет намалява през зряла възраст. Упадъкът не е драматичен, но е достатъчно значителен, че възрастните възрастни изпълняват по-лошо средно задачи с работна памет от по-младите. Райнхарт и Нгуен искаха да видят дали могат да разберат защо - и може би да променят тази траектория.
Изследователите наели 42 възрастни на възраст от 20 до 29 години и 42 възрастни възрастни на възраст от 60 до 76 години; учените помолиха участниците да изпълнят задача за работна памет, докато мозъчната им активност беше наблюдавана чрез електроенцефалограма. Задачата беше проста игра „намери разликите“, в която участниците видяха две много сходни снимки на екран накратко последователно и трябваше да идентифицират какво е различното във втората картина. Всички участници бяха здрави, без диагнози деменция или други когнитивни проблеми.
В някои сесии участниците се справиха със задачата, докато мозъкът им беше леко стимулиран с неинвазивен електрически метод, наречен транскраниална стимулация с променлив ток. Използвайки електроди върху скалпа, изследователите импулсираха ритмична електрическа стимулация в префронтална и темпорална мозъчна област. Смята се, че комуникацията между тези региони отпред и отстрани на мозъка е важна за работната памет.
Мозъчен усилвател
Експериментът е двойно сляп, така че нито участниците, нито изследователите са знаели кога участниците получават мозъчна стимулация. Освен първоначалното усещане за изтръпване на скалпа, стимулацията не се усеща като нищо, каза Райнхарт. (За да подмамят участниците по време на фалшивите сесии, изследователите им дадоха 30 секунди лек електрически ток през електродите, имитирайки това усещане.) Участниците влязоха в различни дни заради своите безсмислени и истински сесии, а стимулацията продължи 25 минути.
Преди всяка стимулация, възрастните възрастни се справяха по-малко на задачата с работна памет от по-младата кохорта. Точността при по-младите възрастни е средно около 90%, като оценките варират от високите 80-те до почти 100% правилни. При възрастни възрастни средната стойност е била по-близо до 80%, като оценките варират от ниските 70-те до средата на 80-те.
Стимулирането затвори тази празнина. В рамките на около 12 минути от началото на мозъчната стимулация, възрастните възрастни започнаха да се представят, както и по-младата група. Това подобрение продължи, докато експериментът продължи, 50 минути след спирането на стимулацията.
„Не видяхме ефектите да се спускат до базовата линия или дори да се спускат до базово ниво“, каза Райнхарт. Изследователите не са експериментирали, за да видят колко дълго траят резултатите, но резултатите от други изследвания за стимулация на мозъка предполагат, че ефектите могат да продължат няколко часа, каза той.
В последващи експерименти с други 49 възрастни и по-млади възрастни изследователите също тестват ефектите от мозъчната стимулация върху млади възрастни, които имат най-ниски резултати от работна памет. Тези млади хора също се засилиха, установиха изследователите.
"Мисля, че е възможно да се направи турбокомпресор дори нормално, здравословно когнитивно функциониране, включително при млади хора", каза Райнхарт.
Синхронизиране
Изследването беше впечатляващо направено, казаха Уолтър Паулус и Жолт Тури, и двамата клинични неврофизиолози от Университетския медицински център Гьотинген в Германия, които не са участвали в изследването. Изследователите провериха собствената си работа върху последващи проби от участници, което повишава увереността в откритията, каза Тури пред Live Science.
Все още има какво да свърши, предупреди Паулус. Вече, каза той на Live Science, някои компании продават устройства, предназначени да стимулират мозъка през черепа. Но както показва проучването на Рейнхарт и Нгуен, стимулацията на мозъка трябва да бъде персонализирана. Изследователите направиха много предварителна работа, за да се уверят, че са поставили електродите правилно и са дали правилната стимулация за подобряване на мозъчната функция.
„Ако се отклоните от протокола, може да се стигне до липса на резултати или до контрапродуктивни резултати“, каза Паулус.
С по-нататъшни изследвания обаче техниката има обещание за употреба при пациенти, добави той.
Изглежда стимулацията обръща спада на застаряването по няколко ключови причини, каза Райнхарт. Първо, тя е насочена към префронталната кора и темпоралния лоб. При млади възрастни, които използват работната си памет, тези две области синхронизират ритмите на тяхната дейност. Колкото по-строга е синхронизацията - нискочестотният модел около 8 херца изглежда е сладкото място - толкова по-добрата работа работи паметта, каза Райнхарт.
При по-възрастните тази тясна синхронизация изчезва, което изглежда е в основата на спада на работната памет.
Това води до втората ключова характеристика на мозъчната стимулация: нейната ритмичност. Изследователите пулсираха променлив ток, съобразен с естествените мозъчни ритми на хората в тези области. По същество импулсът получава отново двете зони да говорят.
"Ние синхронизираме тези мозъчни области, които са неразвързани или некоординирани или по-малко синхронизирани при възрастни хора", каза Райнхарт.
Младите възрастни, които бяха по-лоши в задачата с работна памет, също имаха сравнително десинхронизиран мозъчен чат, отбеляза Рейнхарт.
Новите открития са отправна точка, каза Райнхарт. Вече изследователският екип започна да прокарва изследванията си в областите на болести и разстройства. Изследователите са открили, но все още не са публикувани доказателства, че възрастните възрастни с повече симптоми на деменция (но не с пълнодушна деменция) показват по-лоша синхронизация на мозъка както в регионите на работната памет, така и в дългосрочната памет. Това може да означава, че техниката на мозъчната синхронизация може да бъде неинвазивно лечение на болестта на Алцхаймер и други форми на деменция, каза Райнхарт.
Изследователите също са открили, че могат да стимулират мозъка с ритми, които десинхронизират мозъчните региони.
"Това е полезно за следващите клинични стъпки, защото знаем, че има мозъчни нарушения, характеризиращи се с хипоконнективност, като аутизъм, шизофрения и болест на Алцхаймер, но тогава има и разстройства, характеризиращи се с твърде много мозъчна свързаност, като Паркинсон и епилепсия", каза Райнхарт. „началото на инструмент, който може едновременно да синхронизира и да направи мозъка ви по-свързан и десинхронизиран и да направи мозъка ви по-малко свързан.“
