Синхронизация мозговых волн может бороться с возрастными проблемами памяти
Память может ухудшаться естественным образом из-за возраста, и даже если этот процесс не связан с нейродегенеративными состояниями, такими как болезнь Альцгеймера, он все равно может влиять на качество жизни человека. Теперь исследователи из Бостонского университета в Массачусетсе изучают способы борьбы с возрастным ухудшением памяти.
«Рабочая память […] является фундаментальным строительным блоком человеческого познания», - объясняет Роберт Рейнхарт, доктор философии, директор университетской лаборатории визуальной когнитивной нейробиологии.
«Его классически называют« верстаком разума »или« блокнотом разума ». Он позволяет нам удерживать информацию в нашем сознании в течение нескольких секунд», - продолжает он.
По сути, это тот тип памяти, который позволяет человеку производить спонтанные вычисления и оценки, а также ориентироваться в повседневных жизненных ситуациях.
Но рабочая память также начинает естественным образом ухудшаться с возрастом, а это означает, что по мере взросления человеку становится все труднее выполнять некоторые задачи, например следить за своими финансами.
«Рабочая память […] - это то, о чем мы думаем, где мы решаем проблемы, где мы рассуждаем, планируем, выполняем математические вычисления, принимаем решения. По сути, это то место, где живет сознание ».
Роберт Рейнхарт, доктор философии.
По этой причине Рейнхарт и его коллеги решили выяснить, почему рабочая память начинает ухудшаться с возрастом, и протестировать экспериментальные методы, чтобы обратить вспять это снижение.
«Одна из основных целей в области нейрокогнитивного старения - понять основы мозга для снижения рабочей памяти при старении, и это одна из целей, которую мы пытались решить в этой [новой] работе», - говорит Рейнхарт.
Исследователи представляют свои выводы в статье, опубликованной в журнале. Природа Неврология.
Важность синхронности мозговых волн
Авторы отмечают, что до сих пор рабочая теория заключалась в следующем: этот тип памяти получает удар в более позднем возрасте в результате рассинхронизации областей мозга, которые обычно работали бы вместе.
Они продолжают объяснять, что ключевой характеристикой этой десинхронизации является нарушение мозговых волн - паттернов электрической активности, которые указывают на активность клеток головного мозга, - которые обычно координируются. Ученые называют эту координацию «межчастотной связью».
В частности, исследователи связывают поддержание рабочей памяти с перекрестной частотной связью двух типов мозговых волн, гамма и тета, в префронтальной и височной областях мозга.
Чтобы подтвердить рассинхронизацию тета- и гамма-волн мозга у пожилых людей, Рейнхарт и его коллеги использовали сканирование ЭЭГ для мониторинга активности мозга двух когорт: 42 участников в возрасте 20–29 лет и 42 участника в возрасте 60–76 лет.
Действительно, ученые увидели, что при выполнении задач на рабочую память пожилые люди справлялись хуже, чем молодые люди, и они также продемонстрировали «разъединение» тета- и гамма-волн мозга.
Основываясь на этом, исследователи выдвинули гипотезу, что использование электрической стимуляции мозга для ресинхронизации двух типов мозговых волн может восстановить возможности рабочей памяти в более старшей когорте.
Таким образом, говорит Рейнхарт: «Мы разработали инновационный метод нейробиологии, который включал неинвазивную и безопасную стимуляцию человеческого мозга чрезвычайно слабыми электрическими токами очень специфическим способом».
«Мы можем быстро улучшить функцию памяти»
Этот подход дал многообещающие результаты: по мере стимуляции мозга участники старшего возраста стали лучше справляться с задачами рабочей памяти - почти так же хорошо, как и их более молодые коллеги.
Исследователи также обнаружили, что техника стимуляции мозга улучшила синхронизацию между гамма- и тета-волнами мозга в левой височной и префронтальной коре.
«[Мы заметили, что] с помощью этого типа стимуляции мы можем повторно подключить или повторно синхронизировать эти неисправные мозговые цепи в головном мозге пожилых людей, а затем быстро улучшить их функцию рабочей памяти», - объясняет Рейнхарт.
«И это повышение функции, как мы обнаружили, длилось не менее 50 минут после того, как мы прекратили стимуляцию мозга, и это было всего после 25 минут сеанса стимуляции мозга», - добавляет он.
Исследователи объясняют, что их текущие результаты важны по нескольким причинам.
Во-первых, как отмечает Рейнхарт: «Они не только дают нам новое представление о мозговых основах ухудшения памяти, связанного с возрастом, но также показывают нам, что отрицательные возрастные изменения не являются неизменными, что мы можем вернуть более совершенных рабочих. функция памяти, которая была у [человека], когда [они] были намного моложе ».
Это может позволить специалистам повысить независимость и качество жизни пожилых людей, которые смогут и дальше полагаться на здоровую когнитивную функцию.
Кроме того, исследователи подчеркивают, что новый метод в будущем может быть отточен в качестве терапии нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера.
«[W] устранение дефицита памяти и проблем с функциональной связью мозга действительно являются центральными для многих заболеваний мозга, […] и мы надеемся, что эта работа поможет заложить фундаментальную научную основу для совершенно нового направления исследований, в котором мы разрабатываем новые , неинвазивные инструменты нейробиологии для помощи людям, страдающим заболеваниями головного мозга », - говорит Рейнхарт.
