Elektriskā smadzeņu stimulēšana var uzlabot darba atmiņu

Jaunie pētījumi liecina, ka zema sprieguma strāvas lietošana smadzenēs sinhronizē smadzeņu viļņus un uzlabo īstermiņa darba atmiņu.

Londonas Imperatora koledžas izmeklētāji atklāja, ka zema sprieguma strāvas izmantošana var sinhronizēt dažādas smadzeņu zonas, ļaujot cilvēkiem labāk izpildīt uzdevumus, kas saistīti ar darba atmiņu.

Cerība ir tāda, ka šo pieeju kādu dienu varētu izmantot, lai apietu bojātās smadzeņu zonas un pārraidītu signālus cilvēkiem ar traumatisku smadzeņu traumu, insultu vai epilepsiju.

Smadzenes atrodas pastāvīgā pļāpāšanas stāvoklī, un šī darbība tiek uzskatīta par smadzeņu viļņu svārstībām dažādās frekvencēs un dažādos reģionos, kas uztur vienmērīgu "ritmu".

Pētījumā Imperial komanda atklāja, ka vājas elektriskās strāvas lietošana caur galvas ādu palīdzēja izlīdzināt dažādas smadzeņu daļas, sinhronizējot smadzeņu viļņus un ļaujot viņiem saglabāt to pašu ritmu.

Rezultāti tiek ziņoti žurnālāeLife.

"Tas, ko mēs novērojām, ir tas, ka cilvēkiem bija labāki rezultāti, kad abiem viļņiem bija vienāds ritms un vienlaicīgi," sacīja pētījuma vadītāja Imperija Medicīnas departamenta neirozinātniece Dr. Ines Ribeiro Violante.

Izmēģinājumā, kas tika veikts sadarbībā ar Londonas Universitātes koledžu, komanda izmantoja tehniku, ko sauc par transkraniālu maiņstrāvas stimulāciju (TACS), lai manipulētu ar smadzeņu regulāro ritmu.

Viņi atklāja, ka smadzeņu saspiešana ar elektrību var uzlabot veiktspēju tiem pašiem atmiņas procesiem, kas tiek izmantoti, kad cilvēki mēģina atcerēties vārdus ballītē, tālruņu numurus vai pat īsu pārtikas preču sarakstu.

Violante un komanda izmantoja TCAS, lai mērķētu uz diviem smadzeņu reģioniem - vidējo frontālo girusu un apakšējo parietālo lobuli - kuri, kā zināms, ir iesaistīti darba atmiņā.

Desmit brīvprātīgajiem tika lūgts veikt atmiņas uzdevumu kopumu ar grūtībām, saņemot teta frekvences stimulāciju abos smadzeņu reģionos. Stimulācija tika veikta nedaudz citā laikā (nesinhronizēta), tajā pašā laikā (sinhrona), vai tikai ātri pārsprāgt (fiktīvs), lai radītu iespaidu par pilnīgas ārstēšanas saņemšanu.

Darba atmiņas eksperimentos dalībnieki apskatīja ekrānu, kurā uzplaiksnīja skaitļi, un viņiem bija jāatceras, vai skaitlis ir tāds pats kā iepriekšējais, vai smagāka izmēģinājuma gadījumā, ja pašreizējais skaitlis sakrīt ar divu skaitļu skaitli iepriekšējā.

Rezultāti parādīja, ka tad, kad smadzeņu reģioni tika stimulēti sinhronizēti, reakcijas laiks uz atmiņas uzdevumiem uzlabojās, it īpaši attiecībā uz grūtākajiem uzdevumiem, kuru dēļ brīvprātīgajiem bija jāpatur prātā divas ciparu virknes.

"Klasiskā rīcība ir grūtāka kognitīvā uzdevuma veikšana lēnāk, bet cilvēki ātrāk izpildīja sinhronizētu stimulāciju un tikpat ātri kā vienkāršākā uzdevumā," sacīja Violante.

Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka smadzeņu stimulēšana ar elektromagnētiskiem viļņiem vai elektrisko strāvu var ietekmēt smadzeņu darbību, lauks ir palicis pretrunīgs reproducējamības trūkuma dēļ.

Bet, izmantojot funkcionālo MRI, lai attēlotu smadzenes, komanda varēja parādīt izmaiņas aktivitātē, kas notika stimulācijas laikā, elektriskajai strāvai potenciāli modulējot informācijas plūsmu.

"Mēs varam izmantot TACS, lai manipulētu ar galveno smadzeņu tīklu darbību, un mēs varam redzēt, kas notiek ar fMRI," paskaidroja Violante.

"Rezultāti liecina, ka tad, kad stimulēšana bija sinhronizēta, aktivitāte pieauga reģionos, kas iesaistīti uzdevumā," viņa teica. "Kad tas nebija sinhronizēts, tika novērots pretējs efekts."

Tomēr viens no galvenajiem šķēršļiem, lai šāda ārstēšana būtu plaši pieejama, ir cilvēku smadzeņu individuālais raksturs. Ne tikai elektrodiem ir jāsaņem pareizā frekvence, bet tie jāvirza uz pareizo smadzeņu daļu un jāpanāk laicīgs sitiens.

Violante piebilda: "Mēs izmantojam ļoti lētu tehniku, un tā ir viena no priekšrocībām, ko mēs ceram, ka tā sniegs, ja tā tiks tulkota klīnikā.

"Nākamais solis ir noskaidrot, vai smadzeņu stimulācija darbojas pacientiem ar smadzeņu traumu kombinācijā ar smadzeņu attēlveidošanu, kur pacientiem ir bojājumi, kas traucē tālsatiksmes komunikāciju viņu smadzenēs.

"Cerība ir tāda, ka to galu galā varētu izmantot šiem pacientiem vai pat tiem, kas pārcietuši insultu vai kuriem ir epilepsija."

Avots: Londonas Imperatora koledža / EurekAlert

Foto: