Dodano: 10 kwiecień 2019r.

Stymulacja elektryczna mózgu przywraca seniorom pamięć

Utrata pamięci w procesie starzenia się może zostać tymczasowo odwrócona przy użyciu nieszkodliwej formy elektrycznej stymulacji mózgu – przekonują naukowcy z Bostonu. Uczeni wykazali, że elektrostymulacja mózgów przywraca seniorom funkcje pamięci roboczej do poziomu obserwowanego u 20-latków.

 

Nowa technika stymulacji mózgu może prowadzić do opracowania skutecznych, nieinwazyjnych terapii zaburzeń, takich jak demencja, schizofrenia czy autyzm. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie udowodnili, że możliwe jest przywrócenie pamięci roboczej poprzez „ponowne połączenie” obszarów mózgu, które rozsynchronizowały się w procesie starzenia.

Badania naukowców koncentrowały się na pamięci roboczej, która odpowiada za przechowywanie informacji przez krótkie okresy podczas podejmowania decyzji lub wykonywania obliczeń. Pamięć robocza ma kluczowe znaczenie dla wielu różnych zadań, takich jak rozpoznawanie twarzy, arytmetyka, zrozumienie czytanego tekstu czy nawigacja w nowym środowisku. Umożliwia nam rozwiązywanie problemów, wnioskowanie, planowanie i podejmowanie decyzji.

Niestety, z wiekiem pamięć robocza znacznie się pogarsza i nie tylko u osób dotkniętych demencją. Zdrowi seniorzy również doświadczają pogorszenia funkcji poznawczych. W efekcie spada jakość życia osób starszych, a procesy te mogą utrudniać im codzienne funkcjonowanie. Ale jak twierdzą naukowcy, spadek funkcji pamięci roboczej może zostać odwrócony.

 

Nowe odkrycia pomagają wyjaśnić, dlaczego niektóre umiejętności poznawcze znacznie pogarszają się wraz z wiekiem. Dają także nadzieję na opracowanie nowych metod leczenia. Rezultaty badań zostały opublikowane na łamach „Nature Neuroscience”.

- Zmiany związane z wiekiem można odwrócić - powiedział Robert Reinhart, neurolog z Uniwersytetu w Bostonie, który kierował badaniami. - Możemy przywrócić funkcje pamięci roboczej – dodał.

Pamięć robocza wraz z wiekiem nieustannie się pogarsza. Uważa się, że jednym z czynników tego spadku jest rozłączenie dwóch sieci mózgowych – kory przedczołowej i lewego płata skroniowego. U młodych ludzi aktywność elektryczna mózgu w tych dwóch regionach ma tendencję do rytmicznej synchronizacji, co zdaniem naukowców pozwala na wymianę informacji między tymi dwoma obszarami mózgu.

Jednak u osób starszych, te dwa regiony wydają się nie łączyć już tak dobrze, jak w młodości. Aktywność elektryczna jest mniej zsynchronizowana. Może to wynikać z pogorszenia połączeń nerwowych, które spajają ze sobą różne części mózgu.

W badaniach przeprowadzonych przez naukowców z Bostonu wzięło udział 42 osoby w wieku 20–29 lat i 42 osoby w wieku 60–76 lat. Zostali oni poddani prostym testom pamięciowym. Uczestnikom pokazywano obraz, a następnie, po krótkiej przerwie, pokazywano im podobny obraz. Ich zadaniem było ocenić, czy to ten sam obraz, a jak nie, to czym się różni.

Wyniki tego starcia były do przewidzenia, biorąc pod uwagę to, co wiemy o deficytach pamięci roboczej wynikających z podeszłego wieku. Starsi uczestnicy byli znacznie wolniejsi i mniej dokładni w realizacji zadania niż ich młodsi koledzy.

Następnie naukowcy poddali wszystkich uczestników 25-minutowej nieinwazyjnej stymulacji mózgu. Miało to na celu zsynchronizowanie dwóch wspomnianych wcześniej regionów mózgu poprzez przekazanie delikatnych impulsów elektrycznych przez skórę głowy prosto do mózgu.

Po takim zabiegu pamięć robocza u osób starszych znacznie poprawiła się. Seniorzy w tym samym zadaniu dorównywali młodszej grupie badanych i efekt wydawał się utrzymywać przez 50 minut po stymulacji. Te osoby, które w pierwszej próbie były najsłabsze, wykazały największą poprawę.

- Zaobserwowaliśmy największą poprawę u osób z największymi deficytami na początku. To naprawdę dobrze wróży pracy klinicznej u osób z tego typu zaburzeniami poznawczymi mózgu – ocenił Reinhart.

Dlaczego tak się dzieje? Naukowcy uważają, że fale mózgowe u osób starszych nie są skoordynowane, a pomagają różnym częściom mózgu przekazywać informacje i wspomnienia. Fale theta o niskiej częstotliwości muszą zsynchronizować się z szybszymi rytmami gamma między obszarami przedczołowymi i skroniowymi w mózgu, aby nasza pamięć robocza działała efektywnie. Badacze ustalili, że forma elektrostymulacji zwana przezczaszkową stymulacją prądem przemiennym (tACS) resynchronizuje te niezwiązane obwody mózgu.

Podejście to może przynieść znaczące korzyści kliniczne poprzez poprawę wydajności pamięci roboczej u osób starszych. Może mieć również zastosowanie w leczeniu zaburzeń związanych ze słabą pamięcią roboczą, takich jak schizofrenia i choroba Alzheimera.

Jednak nie wszyscy specjaliści dobrze oceniają odkrycia uczonych z bostońskiego uniwersytetu. Profesor Robert Howard z University College London ostrzegł, że poprawa pamięci roboczej widoczna w testach może być kosztowna.

- Odkrycia należy powtórzyć w warunkach badania klinicznego, przy większej liczbie uczestników. Rzeczywiste korzyści płynące z jakiejkolwiek widocznej poprawy eksperymentalnej funkcji pamięci roboczej związanej z tą techniką również będą musiały zostać ocenione wraz z wpływem ewentualnych negatywnych skutków stymulacji mózgu. Na przykład indukowana poprawa pamięci roboczej może nastąpić za cenę pogorszenia innych obszarów funkcji poznawczych – zaznaczył.

 

Źródło: The Guardian, Science Alert, fot. Reinhard/ Nature Neuroscience