Elektrinis smegenų stimuliavimas gali pagerinti darbinę atmintį

Nauji tyrimai rodo, kad žemos įtampos srovės naudojimas smegenims sinchronizuoja smegenų bangas ir pagerina trumpalaikę darbinę atmintį.

Londono imperatoriškojo koledžo tyrėjai nustatė, kad žemos įtampos srovės naudojimas gali suderinti skirtingas smegenų sritis ir leisti žmonėms geriau atlikti užduotis, susijusias su darbine atmintimi.

Tikimasi, kad vieną dieną šis metodas galėtų būti naudojamas apeiti pažeistas smegenų sritis ir perduoti signalus žmonėms, turintiems galvos smegenų traumą, insultą ar epilepsiją.

Smegenys yra pastovaus plepėjimo būsenoje, o ši veikla matoma kaip smegenų bangos, svyruojančios skirtingais dažniais, o skirtingi regionai palaiko pastovų „ritmą“.

Tyrimo metu Imperatoriaus komanda nustatė, kad silpnos elektros srovės naudojimas per galvos odą padėjo sulyginti įvairias smegenų dalis, sinchronizuoti smegenų bangas ir leisti joms išlaikyti tą patį ritmą.

Rezultatai pateikiami žurnale„eLife“.

"Mes pastebėjome, kad žmonėms sekėsi geriau, kai abi bangos turėjo tą patį ritmą ir tuo pačiu metu", - sakė tyrimui vadovavusi daktarė Ines Ribeiro Violante, Imperialo medicinos skyriaus neuromokslininkė.

Tyrime, atliktame bendradarbiaujant su Londono universiteto koledžu, komanda naudojo metodą, vadinamą transkranijine kintamosios srovės stimuliacija (TACS), kad manipuliuotų įprastu smegenų ritmu.

Jie išsiaiškino, kad smegenis užplūdus elektrai, galima padidinti tų pačių atminties procesų našumą, kurie naudojami, kai žmonės bando prisiminti vardus vakarėlyje, telefono numerius ar net trumpą maisto prekių sąrašą.

Violante ir komanda naudojo TCAS, kad nukreiptų du smegenų regionus - vidurinį priekinį gyrus ir apatinę parietalinę skilvelę - kurie, kaip žinoma, yra susiję su darbine atmintimi.

Dešimt savanorių buvo paprašyta atlikti vis sunkesnių atminties užduočių rinkinį, teta stimuliuojant du smegenų regionus. Stimuliacija buvo atliekama šiek tiek skirtingu laiku (nesinchronizuota), tuo pačiu metu (sinchroninė) arba tik greitai sprogus (apsimestinė), kad susidarytų įspūdis, jog gydoma visiškai.

Darbinės atminties eksperimentų metu dalyviai žiūrėjo į ekraną, kuriame mirksėjo skaičiai, ir turėjo prisiminti, ar skaičius sutampa su ankstesniu, ar sunkesnio bandymo atveju, jei dabartinis skaičius sutampa su dviejų skaičių skaičiumi ankstesnis.

Rezultatai parodė, kad kai smegenų regionai buvo stimuliuojami sinchroniškai, reakcijos laikas, susijęs su atminties užduotimis, pagerėjo, ypač sunkesnių užduočių atveju, kai savanoriai turėjo galvoje laikyti dvi skaičių eilutes.

"Klasikinis elgesys yra tai, kad sunkiau atliekant pažintinę užduotį reikia atlikti lėčiau, tačiau žmonės greičiau atliko sinchronizuotą stimuliaciją ir taip pat greitai, kaip ir paprastesnę užduotį", - sakė Violante.

Ankstesni tyrimai parodė, kad smegenų stimuliacija elektromagnetinėmis bangomis ar elektros srove gali turėti įtakos smegenų veiklai, laukas išliko prieštaringas dėl nepakankamo atkuriamumo.

Tačiau naudojant funkcinį MRT smegenims vaizduoti komanda galėjo parodyti stimuliacijos metu vykstančius aktyvumo pokyčius, o elektros srovė gali moduliuoti informacijos srautą.

"Mes galime naudoti TACS manipuliuoti pagrindinių smegenų tinklų veikla ir galime pamatyti, kas vyksta su fMRI", - paaiškino Violante.

"Rezultatai rodo, kad kai stimuliacija buvo sinchronizuota, padidėjo aktyvumas tuose regionuose, kurie dalyvavo užduotyje", - sakė ji. „Kai buvo nesinchronizuota, buvo pastebėtas priešingas poveikis“.

Tačiau viena iš pagrindinių kliūčių, kad toks gydymas būtų plačiai prieinamas, yra individualus žmonių smegenų pobūdis. Elektrodai turi ne tik gauti reikiamą dažnį, bet ir nukreipti jį į dešinę smegenų dalį ir laiku gauti ritmą.

Violante pridūrė: „Mes naudojame labai pigią techniką, ir tai yra vienas iš pranašumų, kurį, tikimės, jis suteiks, jei jis bus išverstas į kliniką.

„Kitas žingsnis yra išsiaiškinti, ar smegenų stimuliacija veikia pacientus, sergančius smegenų pažeidimais, kartu su smegenų vaizdavimu, kai pacientai turi pažeidimų, kurie pažeidžia tolimojo smegenų bendravimą.

"Tikimės, kad jis galiausiai gali būti naudojamas šiems pacientams ar net tiems, kuriuos patyrė insultas ar kurie serga epilepsija".

Šaltinis: Imperial College London / EurekAlert

Nuotrauka: