Magnetinė elektros srovė padidina atmintį

Nustatyta, kad išorinė smegenų stimuliacija elektros srove naudojant magnetinius impulsus pagerina atmintį.

Šiaurės vakarų medicinos tyrinėtojai mano, kad atradimas gali parodyti naują metodą gydyti atminties sutrikimus, susijusius su tokiomis ligomis kaip insultas, ankstyvoji Alzheimerio liga, širdies sustojimas ir trauminis smegenų pažeidimas.

Tyrėjai mano, kad ši technika taip pat gali padėti atminties problemoms, susijusioms su įprastu senėjimu.

"Mes pirmą kartą parodome, kad be chirurgijos ar vaistų galite specialiai pakeisti smegenų atminties funkcijas, kurios nebuvo veiksmingos", - sakė vyresnysis autorius dr. Joelis Vossas, Šiaurės vakarų universiteto Feinbergo mokyklos socialinių medicinos mokslų daktaras. medicinos.

„Ši neinvazinė stimuliacija pagerina gebėjimą išmokti naujų dalykų. Tai turi didžiulį potencialą gydyti atminties sutrikimus “.

Tyrimas bus paskelbtas būsimame leidinyje Mokslas.

Tyrinėtojas teigia, kad tyrimas yra pirmasis, parodantis, kad norint prisiminti įvykius, reikia daugelio smegenų regionų, kad jie veiktų kartu su hipokampu, panašiai kaip simfoninis orkestras.

"Elektrinė stimuliacija yra tarsi suteikti smegenų regionams talentingesnį dirigentą, kad jie grotų glaudžiau, nes iš tikrųjų smegenų regionai po stimuliacijos žaidė geriau", - sako Vossas.

Šis požiūris taip pat gali gydyti psichinius sutrikimus, tokius kaip šizofrenija, kai šie smegenų regionai ir hipokampas yra nesinchronizuojami vienas su kitu, o tai veikia atmintį ir pažinimą.

Šiaurės vakarų tyrimas pirmasis parodė, kad transkranijinė magnetinė stimuliacija (TMS) pagerina atmintį dar ilgai po gydymo.

Anksčiau TMS buvo naudojamas ribotai, norint laikinai pakeisti smegenų funkciją, siekiant pagerinti našumą bandymo metu, pavyzdžiui, priverčiant ką nors paspausti mygtuką šiek tiek greičiau, kol stimuliuojamos smegenys.

Tyrimas rodo, kad TMS gali būti naudojama įvykių atminčiai gerinti mažiausiai 24 valandas po stimuliacijos suteikimo.

Techniškai neįmanoma tiesiogiai stimuliuoti hipokampo TMS, nes jis yra per giliai smegenyse, kad magnetiniai laukai negalėtų prasiskverbti.

Taigi, naudodamasis MRT, Vossas ir jo kolegos nustatė paviršinį smegenų regioną, esantį vos centimetrą nuo kaukolės paviršiaus, turintį didelį ryšį su hipokampu.

Ši technika veikė gerai, nes stimuliacijos nukreipimas į vietą stimuliavo hipokampą.

Kai TMS buvo naudojamas šiai vietai stimuliuoti, smegenų regionai, susiję su hipokampu, tapo labiau sinchronizuojami tarpusavyje - tai rodo duomenys, paimti tiriamiesiems esant MRT aparate, kuris fiksuoja smegenų kraujotaką kaip netiesioginį neuronų aktyvumo matą. .

Kuo daugiau šie regionai dirbo kartu dėl stimuliacijos, tuo geriau žmonės galėjo sužinoti naujos informacijos.

Tyrimui mokslininkai įdarbino 16 sveikų suaugusiųjų nuo 21 iki 40 metų. Kiekvienas turėjo išsamų anatominį jo smegenų vaizdą ir 10 minučių fiksavo smegenų veiklą ramiai gulėdamas magnetinio rezonanso tomografo (MRT) skaitytuve.

Ši analizė leido mokslininkams nustatyti kiekvieno žmogaus smegenų struktūrų tinklą, kuris yra susijęs su atmintimi ir gerai sujungtas su hipokampu.

Įdomu tai, kad kiekvieno žmogaus struktūros šiek tiek skiriasi ir gali skirtis net keliais centimetrais.

"Norėdami tinkamai nukreipti stimuliaciją, turėjome nustatyti kiekvieno žmogaus smegenų erdvės struktūras, nes kiekvieno smegenys yra skirtingos", - sakė Vossas.

Tada kiekvienam dalyviui buvo atliktas atminties testas, susidedantis iš savavališkų sąsajų tarp veidų ir žodžių, kurių buvo paprašyta išmokti ir prisiminti.

Nustatę savo pradinį gebėjimą atlikti šią atminties užduotį, dalyviai penkias dienas iš eilės stimuliavo smegenis 20 minučių per dieną.

Per savaitę jie taip pat gavo papildomą magnetinio rezonanso tyrimą ir testą, ar jie sugebėjo prisiminti naujus savavališkų žodžių ir veidų palyginimų rinkinius, kad pamatytų, kaip jų stimulas pasikeitė dėl stimuliacijos.

Tada, praėjus mažiausiai 24 valandoms po paskutinės stimuliacijos, jie buvo dar kartą išbandyti.

Mažiausiai po savaitės tas pats eksperimentas buvo pakartotas, bet naudojant netikrą placebo stimuliaciją.

Tikrosios stimuliacijos ir placebo dalių tvarka buvo pakeista pusei dalyvių, ir jiems nebuvo pasakyta, kuri buvo kuri.

Dėl smegenų stimuliacijos abi grupės geriau atliko atminties testus. Kol jie pagerėjo, prireikė trijų dienų stimuliacijos.

"Jie po stimuliacijos prisiminė daugiau veido ir žodžio porų nei anksčiau, o tai reiškia, kad jų mokymosi gebėjimai pagerėjo", - sakė Vossas.

„Taip nenutiko dėl placebo būklės ar atliekant kitą kontrolinį eksperimentą su papildomais tiriamaisiais“.

Be to, MRT parodė, kad stimuliacija paskatino smegenų regionus labiau sinchronizuotis tarpusavyje ir su hipokampu.

Kuo labiau pagerėja sinchroniškumas ar ryšys tarp konkrečių tinklo dalių, tuo geriau veikia atminties testas.

"Kuo daugiau tam tikrų smegenų regionų dirbo kartu dėl stimuliacijos, tuo daugiau žmonių galėjo išmokti veido ir žodžio porų", - sakė Vossas.

TMS naudojimas atminties stimuliavimui turi daug privalumų, pažymėjo pirmoji autorė Dr. Jane Wang, doktorantė Voss laboratorijoje Feinberge.

"Nė vienas vaistas negali būti toks specifinis kaip TMS šiems atminties tinklams", - sakė Wangas. "Yra daugybė skirtingų taikinių ir nėra lengva sugalvoti vieną receptorių, susijusį su atmintimi."

"Tai atveria visiškai naują gydymo studijų sritį, kurioje bandysime išsiaiškinti, ar galime pagerinti žmonių, kuriems to tikrai reikia, funkciją", - sakė Vossas.

Jo dabartinis tyrimas buvo su žmonėmis, turinčiais normalią atmintį, kuriuose jis nesitikėjo sulaukti didelio pagerėjimo, nes jų smegenys jau veikia efektyviai.

"Tačiau asmeniui, turinčiam smegenų pažeidimo ar atminties sutrikimo, šie tinklai yra sutrikę, todėl net nedideli pokyčiai gali būti naudingi jų funkcijai", - sakė Vossas.

Vossas įspėjo, kad reikia daugelio metų tyrimų, kad būtų galima nustatyti, ar šis požiūris yra saugus ar veiksmingas pacientams, sergantiems Alzheimerio liga ar panašiais atminties sutrikimais.

Šaltinis: Šiaurės vakarų universitetas