Egy új tanulmány szerint az agyi zappolás rövid szekciója megfordíthatja az öregedés néhány hatását az idősebb felnőtteknél.
A technika még nem áll készen a nem kísérleti felhasználásra, és nem világos, hogy az előnyök mennyi ideig tartanak. A tanulmány szerzői azonban azt mondták, hogy remélik, hogy az eredmények egészséges felnőtteknél, valamint az Alzheimer-kórtól és más típusú demenciától szenvedő emberek kogníciójának javulásához vezetnek.
"Ezek az eredmények fontosak, mivel nemcsak új betekintést nyújtanak az életkorral összefüggő munkamemória csökkenésének agyi alapjába, hanem azt is megmutatják, hogy a negatív, életkorhoz kapcsolódó változások nem változtathatók meg" - mondta Robert Reinhart, a tanulmány vezetője. idegtudós a Bostoni Egyetemen.
Az eredményeket ma (április 8-án) tették közzé a Nature Neuroscience folyóiratban.
Működő memória
Reinhart és társszerzője, John Nguyen doktori hallgató a munkájának emlékezetének nevezett kogníció egyik aspektusára összpontosította tanulmányát. Ez az agy vázlatpadja - mondta Reinhart egy sajtótájékoztatón. Ez lehetővé teszi az emberek számára, hogy egyidejűleg néhány másodpercig aktív módon tárolják az információkat, megkönnyítve mindenféle fontos feladatot, a mentális matematika elvégzésétől az olvasásig és a beszélgetésig. A kutatások kimutatták, hogy a működő memória az intelligencia kulcsfontosságú része - mondta Reinhart az újságíróknak.
A működési memória azonban felnőttkorban csökken. A visszaesés nem drámai, de elég jelentős, hogy az idősebb felnőttek átlagosan rosszabb teljesítőképességgel bírnak a munkamemória-feladatokban, mint a fiatalabb felnőttek. Reinhart és Nguyen meg akarta tudni, hogy kitalálják-e miért - és talán megváltoztatják ezt a pályát.
A kutatók 42 felnőtt 20 és 29 év közötti felnőttét és 42 idősebb felnőttet toboroztak 60 és 76 év között; a tudósok arra kérték a résztvevőket, hogy végezzenek egy munka-memória feladatot, miközben az agyak aktivitását elektroencephalogram segítségével ellenőrizték. A feladat egy egyszerű „különbségek megtalálása” játék volt, amelyben a résztvevők két nagyon hasonló képet láttak a képernyőn rövid egymás után, és meg kellett határozniuk, hogy mi különbözik a második képről. A résztvevők egészségesek voltak, demencia vagy más kognitív problémák diagnózisa nélkül.
Néhány ülésen a résztvevők elvégezték a feladatot, miközben az agyukat nem invazív elektromos módszerrel stimulálták, az úgynevezett transzkraniális váltakozó áramú stimulációt. A fejbõrön elektródákat használva a kutatók a ritmikus elektromos stimulációt a prefrontalis és az idõbeli agyterületekre impulzusozták. A régiók közötti, az agy elején és oldalán lévő kommunikáció fontosnak tartja a memória működését.
Agy emlékeztető
A kísérlet kettős vak volt, így sem a résztvevők, sem a kutatók nem tudták, mikor részesültek agyi stimuláció. A fejbőr kezdeti bizsergő érzésein kívül az ingerlés nem érzi magát sem - mondta Reinhart. (A résztvevők becsapása céljából álnézegetések során a kutatók 30 másodpercnyi elektromos áramot adtak nekik az elektródákon keresztül, utánozva ezt az érzést.) A résztvevők különböző napokba érkeztek álnézeti és valódi ülésükre, és a stimuláció 25 percig tartott.
Bármely stimuláció előtt az idősebb felnőttek kevésbé teljesítettek a munka-memória feladaton, mint a fiatalabb kohorsz. A fiatalabb felnőtteknél a pontosság átlagosan 90% körüli volt, a pontszámok a 80-as évektől a 100% -ig helyesek voltak. Az idősebb felnőtteknél az átlag közelebb volt a 80% -hoz, a pontszámok az alacsony 70-es évektől a 80-as évek közepéig terjedtek.
A stimuláció bezárta ezt a rést. Az agystimuláció megkezdésétől számított körülbelül 12 percen belül az idősebb felnőttek kezdtek fellépni, mint a fiatalabb csoport. Ez a javulás mindaddig folytatódott, amíg a kísérlet tartott, 50 perccel az stimuláció leállítása után.
"Nem láttuk, hogy a hatások lezuhannak az alapvonalakra, sőt, még a tendenciák sem alakulnak ki az alapvonalak szintjén" - mondta Reinhart. A kutatók nem kísérletezték annak megállapítására, hogy az eredmények mennyi ideig tartanak, de más agystimulációs kutatások eredményei arra utalnak, hogy a hatások több órán keresztül fennállhatnak - mondta.
További 49 idõsebb és fiatalabb felnõttet követõ kísérletekben a kutatók az agyi stimuláció hatásait is kipróbálták azokon a fiatal felnõtteknél, akiknek a legalacsonyabb a munka-memória pontszáma. Ezek a fiatalok is lendületet kaptak - találták a kutatók.
"Úgy gondolom, hogy még a normál, egészséges kognitív működéshez is lehet valamilyen turbófeltöltés, ideértve a fiatalokat is" - mondta Reinhart.
Szinkronizálás
A vizsgálat lenyűgözően lezajlott - mondta Walter Paulus és Turi Zsolt, a német Göttingeni Egyetemi Orvosi Központ klinikai neurofiziológusai, akik nem vesznek részt a kutatásban. A kutatók ellenőrizték a résztvevők nyomon követési mintáival végzett munkájukat, ami növeli az eredményekbe vetett bizalmat - mondta Turi a Live Science-nek.
Még mindig van tennivaló, figyelmeztette Paulus. A Live Science elmondta, hogy néhány vállalat olyan eszközöket árul, amelyek célja az agy stimulálása a koponyán keresztül. De amint azt Reinhart és Nguyen tanulmánya mutatja, az agystimulációt személyre kell szabni. A kutatók sok előzetes munkát végeztek annak érdekében, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az elektródákat helyesen helyezik el, és megfelelő stimulációval szolgálnak az agy működésének javítása érdekében.
"Ha eltér a protokolltól, akkor eredményt sem kaphat, vagy pedig nem eredményes eredményeket eredményezhet" - mondta Paulus.
További kutatásokkal azonban a technika ígéretesen használható a betegek számára - tette hozzá.
A stimuláció úgy tűnt, hogy néhány kulcsfontosságú ok miatt megfordítja az öregedés csökkenését - mondta Reinhart. Először keskenyen célzott a prefrontalis kéregre és a temporális lebenyre. A fiatal felnőtteknél, akik a memóriát használják, ez a két terület szinkronizálja tevékenységük ritmusát. Minél szorosabb a szinkronizálás - az alacsony frekvenciájú mintázat 8 Hz körül van az édes foltnak - annál jobb a memória teljesítménye - mondta Reinhart.
Az idősebb felnőtteknél ez a szűk szinkronizálás eltűnik, ami úgy tűnik, hogy a munkamemória hanyatlásának oka.
Ez az agystimuláció második kulcsfontosságú tulajdonságához vezet: ritmusához. A kutatók ezeken a területeken váltakoztak az emberek természetes agyi ritmusának megfelelő váltakozó árammal. Lényegében az impulzus megismétli a két területet.
"Szinkronizáljuk ezeket az agy területeket, amelyek nem kapcsolódnak össze, vagy nem kapcsolódnak össze, vagy kevésbé vannak szinkronizálva az időseknél" - mondta Reinhart.
Azok a fiatal felnőttek, akiknek a munkamemória-feladatnál rosszabb helyzetben vannak, szintén viszonylag deszinkronizált agybeszélgetéssel rendelkeztek - jegyezte meg Reinhart.
Az új eredmények kiindulópontot jelentenek - mondta Reinhart. A kutatócsoport már megkezdte tanulmányainak a betegség és rendellenesség területére történő kiterjesztését. A kutatók azt találták, de még nem tették közzé, bizonyítékokat arra, hogy az idősebb felnőtteknél, akiknél több demencia tünet jelentkezik (de nem teljes kiindulási demenciával), rosszabb agyi szinkronizáció mutatkozik mind a munkamemória, mind a hosszú távú memória régiójában. Ez azt jelentené, hogy az agyszinkronizációs technika neminvazív kezelés lehet az Alzheimer-kór és a demencia más formái számára - mondta Reinhart.
A kutatók azt is megállapították, hogy stimulálhatják az agyat olyan ritmusokkal, amelyek desinkronizálják az agyi régiókat.
"Jól bátorítja a következő klinikai lépéseket, mivel tudjuk, hogy vannak olyan agyi rendellenességek, amelyeket hipokonnektivitás jellemez, mint például az autizmus, a skizofrénia és az Alzheimer-kór, de akkor vannak olyan rendellenességek, amelyeket túl sok agyi kapcsolat jellemez, például Parkinson-kór és epilepszia" - mondta Reinhart. "egy olyan eszköz kezdete, amely egyszerre képes szinkronizálni, és az agyakat összeköttetni, deszinkronizálni és az agyát kevésbé összekapcsolni."
