Van het behandelen van depressies tot het verminderen van de gevolgen van de ziekte van Parkinson en het wekken van patiƫnten in een vegetatieve toestand, heeft hersenstimulatie met elektrische impulsen een enorm potentieel. Een van de nieuwe onderzoeken richtte zich op het stoppen van de achteruitgang van cognitieve functies door het verbeteren van het geheugen en de leervermogens. Een experiment uitgevoerd door wetenschappers van de Boston University toonde een niet-invasieve techniek die in staat is om het werkgeheugen van 70-jarigen te herstellen, tot het punt dat het gelijkwaardig was aan dat van 20-jarigen.
In veel onderzoeken naar hersenstimulatie worden elektroden die in specifieke delen van de hersenen zijn geĆÆmplanteerd gebruikt om elektrische impulsen af te geven. Deze procedure wordt ādiepeā of ādirecteā hersenstimulatie genoemd en heeft zijn voordelen door de nauwkeurige positionering van de stimulatie. Echter, het implanteren van elektroden in de hersenen is relatief onpraktisch en brengt bepaalde risico's met zich mee wat betreft ontsteking of infectie bij het niet naleven van alle operatienormen.
Een alternatief is indirecte stimulatie met behulp van een niet-invasieve (niet-chirurgische) methode via elektroden die op de hoofdhuid zijn geplaatst, waardoor dergelijke handelingen zelfs thuis kunnen worden uitgevoerd. Dit is de methode die Rob Reinhart, een neurobioloog van de Boston University, heeft gekozen in zijn poging om het geheugen van ouderen te verbeteren, dat doorgaans met de leeftijd afneemt.
Om specifieker te zijn, waren zijn experimenten volledig gericht op werkgeheugen, dat actief is wanneer we ons bijvoorbeeld herinneren wat we in de supermarkt moeten kopen of als we proberen onze autosleutels te vinden. Volgens Reinhart kan het werkgeheugen al vanaf de 30-jarige leeftijd achteruitgaan, omdat verschillende gebieden in de hersenen hun onderlinge samenhang beginnen te verliezen en minder consistent worden. Wanneer we 60 of 70 jaar oud zijn, kan deze inconsistentie leiden tot een merkbare afname van cognitieve functies.
De wetenschapper heeft een manier ontdekt om beschadigde neurale verbindingen te herstellen. De methode is gebaseerd op twee elementen van de werking van de hersenen. De eerste is 'koppeling', wanneer verschillende delen van de hersenen in een bepaalde volgorde geactiveerd worden, als een goed opgeleid orkest. De tweede is 'synchronisatie', wanneer de langzamere ritmes, die bekend staan als theta-ritmes en gerelateerd zijn aan de hippocampus, correct worden gesynchroniseerd. Beide functies verslechteren met de leeftijd en beĆÆnvloeden het geheugen.
Voor zijn experiment betrok Reinhart een groep jonge mensen van ongeveer 20 jaar oud, evenals een groep ouderen van 60 tot 70 jaar. Elke groep moest een aantal specifieke taken uitvoeren, waarbij ze een afbeelding bekeken, een pauze hielden, een tweede afbeelding bekeken en vervolgens uit het geheugen de verschillen moesten vinden.
Het is dan ook niet verwonderlijk dat de jongere experimentele groep veel beter presteerde dan de oudere. Maar vervolgens paste Reinhart 25 minuten zachte stimulatie van de hersenschors van de ouderen toe met impulsen die waren afgestemd op de zenuwbanen van elke patiƫnt in overeenstemming met het gebied van de schors dat verantwoordelijk is voor het werkgeheugen. Daarna gingen de groepen door met het uitvoeren van de taken en verdween het verschil in nauwkeurigheid tussen hen. Het effect bleef minstens 50 minuten na de stimulatie aanhouden. Bovendien ontdekte Reinhart dat hij het geheugen zelfs bij jonge mensen die moeite hadden met de taken kon verbeteren.
āWe ontdekten dat proefpersonen van 20 jaar oud die moeite hadden met het uitvoeren van taken ook konden profiteren van precies dezelfde stimulatie,ā zegt Reinhart. āWe konden hun werkgeheugen verbeteren, zelfs als ze niet ouder waren dan 60 of 70 jaar.ā
Reinhart hoopt verder te onderzoeken hoe hersenstimulatie de werking van de menselijke hersenen kan verbeteren, vooral voor mensen die lijden aan de ziekte van Alzheimer.
āDit opent nieuwe mogelijkheden voor onderzoek en behandeling,ā zegt hij. āEn we zijn hier zeer enthousiast over.ā
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience.
Bron: 3dnews.ru
