Электростимуляция мозга привела к улучшению памяти у пожилых людей

Авторы исследования отмечают, что это первый раз, когда было продемонстрировано столь длительное воздействие стимуляции мозга на память.

«Это было очень короткое вмешательство, которое дало как немедленный, так и очень длительный эффект», — комментирует Маром Биксон, нейроинженер из Городского колледжа Нью-Йорка, который не принимал участия в исследовании.

«Необходимы дополнительные исследования, но если это сработает, это может быть в кабинете каждого врача ... и в конечном итоге это может стать чем-то, что можно использовать дома», — добавляет он.

Электрические мозги

Руководитель исследования — Роб Рейнхарт, нейробиолог из Бостонского университета. Он изучает нейронные сети в контексте таких функций, как познание, внимание и память, и их видимое ухудшение из-за возраста и в результате некоторых расстройств.

Клетки мозга общаются друг с другом с помощью электрических импульсов, а нейросети и участки мозга имеют свои собственные импульсы электрической активности. Сейчас все больше данных свидетельствует о том, что применение электростимуляции к нейросетям может повлиять на их работу и потенциально укрепить связи между областями мозга.

Чтобы выяснить, может ли этот подход улучшить память, Рейнхарт и его коллеги использовали форму стимуляции мозга, которая называется транскраниальной стимуляцией переменным током (tACS). Она пропускает слабые электрические импульсы к черепу через электроды, которые встроены в что-то вроде шапочки для плавания.

Читайте по теме:

Нейроинтерфейс помог мужчине с прогрессирующим параличом писать в Twitter силой мысли

Российские ученые впервые установили зрительный нейроимплант обезьяне

При этом дозы слишком малы, чтобы вызвать срабатывание клеток мозга. «Это неинвазивные, безопасные, чрезвычайно слабые уровни переменного тока», — говорит Рейнхарт.

Исследователи использовали современную форму tACS высокой четкости, которая позволяет воздействовать на небольшие участки мозга. Группа решила сосредоточиться на двух областях, которые, как известно, задействованы в памяти: части префронтальной коры в передней части мозга, которая участвует в долговременной памяти, и нижней теменной доле, области в задней части мозга, которая, как считается, участвует в кратковременной памяти.

Для каждой характерен свой рисунок электрических импульсов активности (мозговых волн). В первом эксперименте Рейнхарт и его коллеги подавали импульсы, соответствующие естественным ритмам каждой области — высокие частоты для префронтальной коры и низкие частоты для теменной доли.

Покалывание, зуд и потепление

В экспериментах участвовали 60 добровольцев в возрасте от 65 до 88 лет, которых разделили на три группы.

Каждый из участников прослушал список из 20 слов и должен был вспомнить их позже.

В ходе выполнения задания у трети участников группы была модулирована префронтальная кора головного мозга, еще у трети стимуляция была нацелена на теменные доли. Оставшаяся треть носила шапочку с электродами, но не получала никакой стимуляции.

По словам Рейнхарта, те, кто действительно получал стимуляцию мозга, не чувствовали ничего серьезного — лишь «легкое покалывание, зуд или тепло».

20-минутный сеанс повторялся в течение четырех дней подряд. За эти четыре дня у людей, получавших стимуляцию мозга, улучшилась способность запоминать слова. У прочих такой эффект не был зафиксирован.

Характер улучшений зависел от области стимуляции:

• стимуляция передней части мозга помогала лучше запоминать первые слова в списке (улучшение долговременной памяти),
• стимуляция теменных долей укрепляла кратковременную память.

По словам Рейнхарта, к концу четырех дней те, у кого стимулировался мозг, улучшили свою производительность примерно на 50-65% и запомнили в среднем от четырех до шести дополнительных слов из списка из 20.

«Мы можем наблюдать, как улучшения памяти накапливаются ... с каждым днем», — говорит Рейнхарт, который вместе со своими коллегами опубликовал результаты в журнале Nature Neuroscience в понедельник.

Наибольшие улучшения были у тех, кто на начало исследования демонстрировал худшие когнитивные функции. Это говорит о том, что однажды этот метод может оказаться полезным для людей с нарушениями памяти, такими как болезнь Альцгеймера или другие варианты деменции, говорит Рейнхарт.

Также исследователи выяснили, что тип стимуляции должен соответствовать естественным мозговым волнам — в противном случае улучшения не происходят.

Пока можно говорить лишь об итогах наблюдений спустя месяц после эксперимента. Хотя исследование показало, что добровольцы лучше запоминали слова из списка, Рейнхарт не знает, улучшились ли их память или качество жизни в целом.

Биксон признает, что результаты лишь предварительные. Так, некоторые игры для «тренировки мозга» обещают повысить когнитивные способности игрока, но, как показывают исследования, на самом деле игроки только лучше играют в игру и не видят более широких преимуществ. Однако он полагает, что подход Рейнхарта отличается.

«Если вы стимулируете нейронные сети, которые обычно участвуют в каком-то аспекте познания ... это подтверждает, что преимущества могут быть более широкими», — говорит он.

Источник.

Фото на обложке: Gorodenkoff / Shutterstock