Från att behandla depression till att minska effekterna av Parkinsons sjukdom och att väcka patienter i ett vegetativt tillstånd, har elektrisk hjärnstimulering en enorm potential. En ny studie syftar till att vända kognitiv nedgång genom att förbättra minnet och inlärningsförmågan. Ett experiment utfört av forskare vid Boston University visade en icke-invasiv teknik som kunde återställa arbetsminnet hos äldre vuxna i 70-årsåldern till den grad att det var lika bra som hos personer i 20-årsåldern.
Många studier av hjärnstimulering använder elektroder implanterade i specifika områden av hjärnan för att leverera elektriska impulser. Denna procedur kallas "djup" eller "direkt" hjärnstimulering och har sina fördelar på grund av den exakta placeringen av effekten. Ändå är införandet av elektroder i hjärnan ganska opraktiskt och är helt enkelt förknippat med vissa risker för inflammation eller infektion om alla driftsstandarder inte följs.
Ett alternativ är indirekt stimulering med en icke-invasiv (icke-kirurgisk) metod genom elektroder placerade på hårbotten, vilket tillåter sådana manipulationer även hemma. Detta är den metod som Rob Reinhart, neuroforskare vid Boston University, bestämde sig för att använda i ett försök att förbättra minnet hos äldre människor, som tenderar att försvagas med åldern.
Mer specifikt fokuserade hans experiment helt på arbetsminnet, vilket är den typ av minne som aktiveras när vi till exempel kommer ihåg vad vi ska köpa i mataffären eller försöker hitta våra bilnycklar. Enligt Reinhart kan arbetsminnet börja minska redan vid 30 års ålder då olika delar av hjärnan börjar förlora sin anslutning och blir mindre sammanhängande. När vi når 60 eller 70 års ålder kan denna inkonsekvens leda till en märkbar nedgång i kognitiv funktion.
En vetenskapsman har upptäckt ett sätt att återställa skadade neurala förbindelser. Metoden bygger på två delar av hjärnans funktion. Den första är "koppling", där olika delar av hjärnan aktiveras i en given sekvens, som en välstämd orkester. Den andra är "synkronisering", där långsammare rytmer, kända som theta-rytmer och förknippade med hippocampus, synkroniseras korrekt. Båda dessa funktioner avtar med åldern och påverkar minnesprestanda.
För sitt experiment rekryterade Reinhart en grupp unga vuxna i 20-årsåldern, såväl som en grupp äldre vuxna i 60- och 70-årsåldern. Varje grupp var tvungen att utföra en serie specifika uppgifter som innebar att titta på en bild, pausa, titta på en andra bild och sedan använda minnet för att identifiera skillnader i dem.
Det är inte förvånande att den yngre experimentgruppen presterade mycket bättre än den äldre. Men sedan applicerade Reinhart 25 minuters skonsam stimulering på hjärnbarken hos äldre vuxna, med pulser inställda på varje patients neurala kretsar för att matcha det område av cortex som ansvarar för arbetsminnet. Efter detta fortsatte grupperna att slutföra uppgifterna, och klyftan i uppgiftsnoggrannhet mellan dem försvann. Effekten varade i minst 50 minuter efter stimulering. Dessutom fann Reinhart att det kunde förbättra minnesfunktionen även hos ungdomar som presterade dåligt på uppgifterna.
"Vi fann att försökspersoner i 20-årsåldern som hade svårt att slutföra uppgifterna också kunde dra nytta av exakt samma stimulans", säger Reinhart. "Vi kunde förbättra deras arbetsminne även om de inte var över 60 eller 70 år gamla."
Reinhart hoppas kunna fortsätta studera hur hjärnstimulering kan förbättra människans hjärnfunktion, särskilt för dem som lider av Alzheimers sjukdom.
– Det här öppnar nya möjligheter för forskning och behandling, säger han. "Och vi är väldigt glada över det."
Studien publicerades i tidskriften Nature Neuroscience.
Källa: 3dnews.ru