Magnētiskā elektriskā strāva palielina atmiņu

Ir konstatēts, ka smadzeņu ārējā stimulēšana ar elektrisko strāvu, izmantojot magnētiskos impulsus, uzlabo atmiņu.

Pētnieki no Ziemeļrietumu medicīnas uzskata, ka atklājums var liecināt par jaunu metodi, lai ārstētu atmiņas traucējumus, kas saistīti ar tādām slimībām kā insults, agrīna Alcheimera slimība, sirds apstāšanās un traumatiska smadzeņu trauma.

Turklāt izmeklētāji uzskata, ka šī metode var arī palīdzēt atmiņas problēmām, kas saistītas ar normālu novecošanu.

"Mēs pirmo reizi parādām, ka bez ķirurģiskas iejaukšanās vai narkotikām jūs varat īpaši mainīt smadzeņu atmiņas funkcijas, kas nav izrādījušās efektīvas," sacīja vecākais autors Dr. Džoels Voss, Ziemeļrietumu Universitātes Feinbergas skolas medicīnas sociālo zinātņu docents medicīnas.

“Šī neinvazīvā stimulācija uzlabo spēju iemācīties jaunas lietas. Tam ir milzīgs potenciāls atmiņas traucējumu ārstēšanā. ”

Pētījums tiks publicēts nākamajā izdevumā Zinātne.

Pētnieks ziņo, ka izmeklēšana ir pirmā, kas pierāda, ka notikumu atcerēšanās prasa daudzu smadzeņu reģionu kolekciju, lai darbotos kopā ar hipokampu - līdzīgi kā simfoniskajā orķestrī.

"Elektriskā stimulācija ir kā dot smadzeņu reģioniem talantīgāku vadītāju, lai viņi spēlētu ciešākā sinhronijā, jo faktiski smadzeņu reģioni pēc stimulācijas spēlēja labāk kopā," saka Voss.

Šai pieejai ir potenciāls arī tādu psihisko traucējumu kā šizofrēnija ārstēšanai, kad šie smadzeņu reģioni un hipokampa nav sinhronizēti viens ar otru, ietekmējot atmiņu un izziņu.

Ziemeļrietumu pētījums ir pirmais, kas parāda, ka transkraniālā magnētiskā stimulācija (TMS) uzlabo atmiņu ilgi pēc ārstēšanas.

Iepriekš TMS tika izmantots ierobežotā veidā, lai īslaicīgi mainītu smadzeņu darbību, lai testa laikā uzlabotu sniegumu, piemēram, liekot kādam nedaudz ātrāk nospiest pogu, kamēr tiek stimulētas smadzenes.

Pētījums parāda, ka TMS var izmantot, lai uzlabotu atmiņu notikumiem vismaz 24 stundas pēc stimulēšanas.

Tehniski nav iespējams tieši stimulēt hipokampu ar TMS, jo tas ir pārāk dziļi smadzenēs, lai magnētiskie lauki varētu iekļūt.

Tātad, izmantojot MRI skenēšanu, Voss un viņa kolēģi identificēja virspusēju smadzeņu reģionu tikai centimetru no galvaskausa virsmas ar augstu savienojamību ar hipokampu.

Tehnika darbojās labi, jo stimulācijas novirzīšana uz punktu stimulēja hipokampu.

Kad TMS tika izmantots, lai stimulētu šo vietu, smadzeņu reģioni, kas saistīti ar hipokampu, kļuva vairāk sinhronizēti - kā norāda dati, kas iegūti, kamēr subjekti atradās MRI aparātā, kas asins plūsmu smadzenēs reģistrē kā netiešu neironu aktivitātes mēru .

Jo vairāk šie reģioni stimulēšanas dēļ strādāja kopā, jo labāk cilvēki varēja uzzināt jaunu informāciju.

Pētījumam zinātnieki pieņēma darbā 16 veselīgus pieaugušos vecumā no 21 līdz 40 gadiem. Katram no viņiem tika izveidots detalizēts anatomiskais attēls par viņa vai viņas smadzenēm, kā arī 10 minūšu gara smadzeņu aktivitātes reģistrēšana, klusi guļot magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) skenerī.

Šī analīze ļāva pētniekiem identificēt katras personas smadzeņu struktūru tīklu, kas ir iesaistīts atmiņā un labi savienots ar hipokampu.

Interesanti, ka struktūras katram cilvēkam ir nedaudz atšķirīgas, un to atrašanās vieta var atšķirties pat par dažiem centimetriem.

"Lai pareizi mērķētu uz stimulāciju, mums bija jāidentificē struktūras katra cilvēka smadzeņu telpā, jo ikviena smadzenes ir atšķirīgas," sacīja Voss.

Tad katram dalībniekam tika veikts atmiņas tests, kas sastāv no patvaļīgu asociāciju kopuma starp sejām un vārdiem, kurus viņiem lūdza iemācīties un atcerēties.

Pēc tam, kad viņi ir noteikuši savu sākotnējo spēju veikt šo atmiņas uzdevumu, dalībnieki piecas dienas pēc kārtas saņēma smadzeņu stimulāciju 20 minūtes dienā.

Nedēļas laikā viņi saņēma arī papildu MRI skenēšanu un testus par viņu spēju atcerēties jaunus patvaļīgu vārdu un sejas atveidu komplektus, lai redzētu, kā viņu atmiņa mainījās stimulācijas rezultātā.

Tad, vismaz 24 stundas pēc pēdējās stimulēšanas, tos atkārtoti pārbaudīja.

Vismaz pēc nedēļas to pašu eksperimentu atkārtoja, bet ar viltotu placebo stimulāciju.

Pusei dalībnieku pētījuma reālās stimulēšanas un placebo daļu kārtība tika mainīta, un viņiem netika pateikts, kurš no kuriem bija.

Abām grupām smadzeņu stimulācijas rezultātā atmiņas testi bija labāki. Pagāja trīs dienu stimulācija, pirms tie uzlabojās.

"Viņi pēc stimulēšanas atcerējās vairāk sejas un vārdu pāru nekā iepriekš, kas nozīmē, ka viņu mācīšanās spējas uzlabojās," sacīja Voss.

"Tas nenotika placebo stāvoklī vai citā kontroles eksperimentā ar papildu priekšmetiem."

Turklāt MRI parādīja, ka stimulācija izraisīja smadzeņu reģionu lielāku sinhronizāciju savā starpā un ar hipokampu.

Jo lielāks ir sinhronitātes vai savienojamības uzlabojums starp noteiktām tīkla daļām, jo ​​labāka ir atmiņas testa veiktspēja.

"Jo vairāk noteiktu smadzeņu reģionu stimulēšanas dēļ strādāja kopā, jo vairāk cilvēku varēja iemācīties sejas un vārdu pārus," sacīja Voss.

TMS izmantošanai atmiņas stimulēšanai ir vairākas priekšrocības, atzīmēja pirmā autore Dr. Džeina Vanga, doktorante Voss laboratorijā Feinbergā.

"Neviens medikaments šiem atmiņas tīkliem nevar būt tik specifisks kā TMS," sacīja Vanga. "Ir daudz dažādu mērķu, un nav viegli nākt klajā ar kādu receptoru, kas ir saistīts ar atmiņu."

"Tas paver pilnīgi jaunu jomu ārstēšanas pētījumiem, kur mēs centīsimies noskaidrot, vai mēs varam uzlabot funkciju cilvēkiem, kuriem tas patiešām ir vajadzīgs," sacīja Voss.

Viņa pašreizējais pētījums bija ar cilvēkiem, kuriem bija normāla atmiņa un kuros viņš necerēja redzēt lielu uzlabojumu, jo viņu smadzenes jau darbojas efektīvi.

"Bet personai ar smadzeņu bojājumiem vai atmiņas traucējumiem šie tīkli ir traucēti, tāpēc pat nelielas izmaiņas varētu pārvērsties viņu funkciju ieguvumos," sacīja Voss.

Voss brīdināja, ka ir vajadzīgi gadu pētījumi, lai noteiktu, vai šī pieeja ir droša vai efektīva pacientiem ar Alcheimera slimību vai līdzīgiem atmiņas traucējumiem.

Avots: Ziemeļrietumu universitāte