Fra behandling af depression til at reducere konsekvenserne af Parkinsons sygdom og vække patienter i vegetativ tilstand, har elektrisk stimulering af hjernen et enormt potentiale. En af de nye undersøgelser har rettet sine kræfter mod at stoppe nedgangen i kognitiv evne ved at forbedre hukommelse og læringsevner. Et eksperiment udført af forskere fra Boston University har vist en ikke-invasiv teknik, der kan genoprette arbejdshukommelsen hos 70-årige, så den matcher hukommelsen hos 20-årige.
I mange undersøgelser om hjernestimulering bruges elektroder, der er implanteret i specifikke områder af hjernen, til at levere elektriske impulser. Denne procedure kaldes "dyb" eller "direkte" hjernestimulering og har sine fordele takket være præcise positionsanlæg til indgrebet. Imidlertid er implantation af elektroder i hjernen ret upraktisk og er forbundet med visse risici for betændelse eller infektion, hvis ikke alle driftsstandarder følges.
Et alternativ er indirekte stimulering ved hjælp af en ikke-invasiv (ikke-kirurgisk) metode via elektroder placeret på hovedbunden, hvilket muliggør sådanne procedurer selv i hjemmet. Dette var den metode, som Rob Reinhart, neurobiolog fra Boston University, valgte at benytte for at forbedre hukommelsen hos ældre mennesker, hvis hukommelse typisk svækkes med alderen.
For at være mere præcis var hans eksperimenter helt fokuseret på arbejdshukommelse, som aktiveres, når vi for eksempel husker, hvad vi skal købe i supermarkedet, eller prøver at finde bilnøglerne. Ifølge Reinhart kan arbejdshukommelsen begynde at forringes allerede ved 30-årsalderen, da forskellige dele af hjernen begynder at miste deres sammenhæng og bliver mindre koordinerede. Når vi når 60 eller 70 år, kan denne mangel på sammenhæng føre til mærkbare nedsættelser i de kognitive funktioner.
Forskere har fundet en måde at genoprette beskadigede neurale forbindelser på. Metoden er baseret på to elementer af hjernens funktion. Den første er "kobling", hvor forskellige dele af hjernen aktiveres i en bestemt rækkefølge, ligesom et velstemmet orkester. Den anden er "synchronisering", hvor langsommere rytmer, kendt som theta-rytmer og forbundet med hippocampus, synkroniseres korrekt. Begge disse funktioner forringes med alderen og påvirker hukommelsens arbejde.
Til sit eksperiment involverede Reinhardt en gruppe unge mennesker omkring 20 år samt en gruppe ældre mennesker mellem 60 og 70 år. Hver gruppe skulle udføre en række specificerede opgaver, der involverede at se et billede, holde pause, se det andet billede, og derefter identificere forskelle i dem fra hukommelsen.
Det er ikke overraskende, at den yngre eksperimentelle gruppe klarede sig betydeligt bedre end den ældre gruppe. Men derefter anvendte Reinhardt 25 minutters blød stimulation af hjernebarken hos de ældre mennesker med impulser tilpasset hver patients neuronale konturer i overensstemmelse med det område af hjernebarken, der er ansvarligt for arbejdshukommelse. Efter dette fortsatte grupperne med at udføre opgaverne, og forskellen i opgavepræstationen mellem dem forsvandt. Effekten varede i det mindste 50 minutter efter stimulationen. Desuden fandt Reinhardt ud af, at han kunne forbedre hukommelsesfunktionen selv hos unge mennesker, som havde vanskeligheder med opgaverne.
"Vi har opdaget, at testpersoner i 20'erne, som havde vanskeligheder med at udføre opgaver, også kunne drage fordel af præcis den samme stimulation," siger Reinhardt. "Vi kunne forbedre deres arbejdshukommelse, selvom de ikke var over 60 eller 70 år gamle."
Reinhardt håber at fortsætte med at undersøge, hvordan hjernebarkstimulation kan forbedre menneskets hjernefunktion, især for dem, der lider af Alzheimers sygdom.
"Dette åbner nye muligheder for forskning og behandling," siger han. "Og vi er meget glade for det."
Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Neuroscience.
Kilde: 3dnews.ru
