Von der Behandlung von Depressionen bis zur Verringerung der Folgen von Parkinson und der Aktivierung von Patienten im vegetativen Zustand bietet die elektrische Stimulation des Gehirns ein enormes Potenzial. Eine der neuen Studien konzentrierte sich darauf, den Rückgang der kognitiven Fähigkeiten zu stoppen, indem sie das Gedächtnis und die Lernfähigkeiten verbessert. Ein Experiment, das von Wissenschaftlern der Boston University durchgeführt wurde, zeigte eine nicht-invasive Technik, die in der Lage ist, das Arbeitsgedächtnis bei 70-jährigen Senioren so wiederherzustellen, dass es dem von 20-Jährigen nicht nachsteht.
In vielen Studien zur Gehirnstimulation werden Elektroden eingesetzt, die in bestimmte Bereiche des Gehirns implantiert werden, um elektrische Impulse zu liefern. Dieses Verfahren wird als „tiefe“ oder „direkte“ Gehirnstimulation bezeichnet und hat Vorteile durch die präzise Positionierung der Einwirkung. Dennoch ist das Einführen von Elektroden ins Gehirn recht unpraktisch und birgt bestimmte Risiken wie Entzündungen oder Infektionen, wenn nicht alle operativen Normen eingehalten werden.
Eine Alternative ist die indirekte Stimulation durch eine nicht-invasive (nicht-chirurgische) Methode über Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert sind, sodass ähnliche Manipulationen sogar zu Hause durchgeführt werden können. Genau diese Methode wählte Rob Reinhart, ein Neurowissenschaftler von der Boston University, um das Gedächtnis älterer Menschen zu verbessern, das normalerweise mit dem Alter nachlässt.
Genauer gesagt konzentrierten sich seine Experimente vollständig auf das Arbeitsgedächtnis, das beispielsweise aktiviert wird, wenn wir uns erinnern, was wir im Lebensmittelgeschäft kaufen müssen, oder wenn wir versuchen, die Autoschlüssel zu finden. Laut Reinhart kann das Arbeitsgedächtnis bereits ab dem 30. Lebensjahr zu schwinden beginnen, da verschiedene Gehirnregionen ihre Kohärenz verlieren und weniger harmonisch werden. Wenn wir 60 oder 70 Jahre alt werden, kann diese Inkohärenz zu einem spürbaren Rückgang der kognitiven Funktionen führen.
Ein Wissenschaftler hat einen Weg entdeckt, um beschädigte neuronale Verbindungen wiederherzustellen. Die Methode basiert auf zwei Elementen der Gehirnarbeit. Das erste ist das "Kopplung", bei dem verschiedene Teile des Gehirns in einer bestimmten Reihenfolge aktiviert werden, ähnlich wie ein gut eingespieltes Orchester. Das zweite ist die "Synchronisation", bei der langsamere Rhythmen, bekannt als Theta-Rhythmen und die mit dem Hippocampus verbunden sind, ordnungsgemäß synchronisiert werden. Beide Funktionen verschlechtern sich mit dem Alter und beeinträchtigen das Gedächtnis.
Für sein Experiment setzte Reinhardt eine Gruppe junger Menschen im Alter von etwa 20 Jahren sowie eine Gruppe älterer Menschen im Alter von 60 bis 70 Jahren ein. Jede Gruppe musste eine Reihe spezifischer Aufgaben erledigen, die das Betrachten eines Bildes, eine Pause, das Betrachten eines zweiten Bildes und dann das Erinnern an die Unterschiede zwischen diesen Bildern beinhalteten.
Es ist nicht überraschend, dass die jüngere Experimentalgruppe weitaus besser abschnitt als die ältere. Aber dann wandte Reinhardt 25 Minuten sanfte Stimulation der Großhirnrinde der älteren Menschen an, mit Impulsen, die auf die nervlichen Strukturen jedes Patienten abgestimmt waren, entsprechend dem Bereich der Großhirnrinde, der für das Arbeitsgedächtnis verantwortlich ist. Danach setzten die Gruppen ihre Aufgaben fort, und der Unterschied in der Genauigkeit der Aufgabenerfüllung zwischen ihnen verschwand. Der Effekt hielt mindestens 50 Minuten nach der Stimulation an. Darüber hinaus entdeckte Reinhardt, dass er auch die Gedächtnisfunktion bei jungen Menschen, die bei den Aufgaben Schwierigkeiten hatten, verbessern konnte.
"Wir haben festgestellt, dass Probanden im Alter von 20 Jahren, die Schwierigkeiten bei der Ausführung der Aufgaben hatten, ebenfalls von genau derselben Stimulation profitieren konnten", sagt Reinhardt. "Wir konnten ihr Arbeitsgedächtnis verbessern, auch wenn sie nicht über 60 oder 70 Jahre alt waren."
Reinhardt hofft, weiterhin zu erforschen, wie Hirnstimulation die Gehirnfunktion des Menschen verbessern kann, insbesondere bei Menschen, die unter Alzheimer leiden.
"Das eröffnet neue Möglichkeiten für Forschung und Behandlung", sagt er. "Und wir freuen uns sehr darüber."
Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht.
Quelle: 3dnews.ru
