Van de behandeling van depressie tot het verminderen van de effecten van de ziekte van Parkinson en het ontwaken van patiënten in een vegetatieve toestand: elektrische hersenstimulatie heeft een enorm potentieel. Eén nieuwe studie heeft tot doel de cognitieve achteruitgang om te keren door het geheugen en de leervaardigheden te verbeteren. Een experiment uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Boston demonstreerde een niet-invasieve techniek die het werkgeheugen van oudere volwassenen van in de zeventig kon herstellen tot het punt dat het net zo goed was als dat van mensen van in de twintig.
Veel onderzoeken naar hersenstimulatie maken gebruik van elektroden die in specifieke delen van de hersenen worden geïmplanteerd om elektrische impulsen af te geven. Deze procedure wordt “diepe” of “directe” hersenstimulatie genoemd en heeft zijn voordelen vanwege de precieze positionering van het effect. Niettemin is het inbrengen van elektroden in de hersenen tamelijk onpraktisch en gaat het eenvoudigweg gepaard met bepaalde risico's op ontstekingen of infecties als niet alle bedrijfsnormen worden gevolgd.
Een alternatief is indirecte stimulatie met behulp van een niet-invasieve (niet-chirurgische) methode via elektroden op de hoofdhuid, waardoor dergelijke manipulaties zelfs thuis mogelijk zijn. Dit is de methode die Rob Reinhart, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Boston, besloot te gebruiken in een poging het geheugen van ouderen, dat met de jaren zwakker wordt, te verbeteren.
Meer specifiek concentreerden zijn experimenten zich volledig op het werkgeheugen, het type geheugen dat wordt geactiveerd wanneer we ons bijvoorbeeld herinneren wat we in de supermarkt moeten kopen of onze autosleutels proberen te vinden. Volgens Reinhart kan het werkgeheugen al vanaf de leeftijd van 30 beginnen af te nemen, omdat verschillende delen van de hersenen hun connectiviteit beginnen te verliezen en minder coherent worden. Wanneer we de leeftijd van 60 of 70 jaar bereiken, kan deze inconsistentie leiden tot een merkbare achteruitgang in de cognitieve functie.
Een wetenschapper heeft een manier ontdekt om beschadigde neurale verbindingen te herstellen. De methode is gebaseerd op twee elementen van de hersenfunctie. De eerste is ‘koppeling’, waarbij verschillende delen van de hersenen in een bepaalde volgorde worden geactiveerd, zoals een goed afgestemd orkest. De tweede is ‘synchronisatie’, waarbij langzamere ritmes, bekend als theta-ritmes en geassocieerd met de hippocampus, op de juiste manier worden gesynchroniseerd. Beide functies nemen af met de leeftijd en beïnvloeden de geheugenprestaties.
Voor zijn experiment rekruteerde Reinhart een groep jonge volwassenen van in de twintig, evenals een groep oudere volwassenen van in de zestig en zeventig. Elke groep moest een reeks specifieke taken voltooien, waarbij ze naar een afbeelding keken, pauzeerden, naar een tweede afbeelding keken en vervolgens het geheugen gebruikten om de verschillen daarin te identificeren.
Het is niet verrassend dat de jongere experimentele groep veel beter presteerde dan de oudere. Maar toen paste Reinhart 25 minuten zachte stimulatie toe op de hersenschors van oudere volwassenen, met pulsen afgestemd op de neurale circuits van elke patiënt om overeen te komen met het gebied van de cortex dat verantwoordelijk is voor het werkgeheugen. Hierna gingen de groepen door met het voltooien van de taken en verdween de kloof in taaknauwkeurigheid tussen hen. Het effect hield na stimulatie minstens 50 minuten aan. Bovendien ontdekte Reinhart dat het de geheugenfunctie kon verbeteren, zelfs bij jonge mensen die slecht presteerden op de taken.
“We ontdekten dat proefpersonen van in de twintig die moeite hadden met het voltooien van de taken, ook konden profiteren van precies dezelfde stimulatie”, zegt Reinhart. “We konden hun werkgeheugen verbeteren, zelfs als ze nog niet ouder waren dan 20 of 60 jaar.”
Reinhart hoopt te blijven bestuderen hoe hersenstimulatie de menselijke hersenfunctie kan verbeteren, vooral voor mensen die lijden aan de ziekte van Alzheimer.
“Dit opent nieuwe mogelijkheden voor onderzoek en behandeling”, zegt hij. "En daar zijn we erg enthousiast over."
De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience.
Bron: 3dnews.ru