Jauns pētījums liecina, ka īsa smadzeņu zapping sesija var mainīt dažus gados vecāku pieaugušo novecošanās efektus.
Šis paņēmiens vēl nav gatavs izmantošanai eksperimentālos nolūkos, un nav skaidrs, cik ilgi ieguvumi būs spēkā. Bet pētījuma autori sacīja, ka viņi cer, ka viņu iegūtie dati radīs priekšnoteikumus izziņas uzlabošanai gan veseliem pieaugušajiem, gan cilvēkiem, kuri piedzīvo Alcheimera un cita veida demenci.
"Šie atklājumi ir svarīgi, jo tie ne tikai sniedz mums jaunu ieskatu smadzeņu pamatos ar vecumu saistītai darba atmiņai, bet arī mums parāda, ka negatīvās ar vecumu saistītās izmaiņas nav nemaināmas," sacīja pētījuma vadītājs Roberts Reinharts. Bostonas universitātes neirozinātnieks.
Rezultāti tika publicēti šodien (8. aprīlī) žurnālā Nature Neuroscience.
Darba atmiņa
Reinharts un viņa līdzautors, doktorants Džons Ngujens, pētījumā koncentrējās uz izziņas aspektu, ko sauc par darba atmiņu. Tas ir smadzeņu skices bloks, preses brīfingā sacīja Reinharts. Tas ļauj cilvēkiem aktīvu informāciju turēt dažas sekundes vienlaikus, atvieglojot visa veida svarīgus uzdevumus, sākot no garīgas matemātikas līdz lasīšanai un beidzot ar sarunu. Pētījumi parādīja, ka darba atmiņa ir galvenā intelekta sastāvdaļa, žurnālistiem sacīja Reinharts.
Bet darba atmiņa samazinās pieaugušā vecumā. Lejupslīde nav dramatiska, taču ir pietiekami ievērojama, ka gados vecāki pieaugušie vidēji sliktāk veic darba atmiņu nekā jaunāki pieaugušie. Reinharts un Ngujens vēlējās uzzināt, vai viņi varētu izdomāt, kāpēc - un varbūt mainīt šo trajektoriju.
Pētnieki pieņēma darbā 42 pieaugušos vecumā no 20 līdz 29 gadiem un 42 vecākus pieaugušos vecumā no 60 līdz 76 gadiem; zinātnieki lūdza dalībniekus pabeigt darba atmiņas uzdevumu, kamēr viņu smadzeņu darbību novēroja ar elektroencefalogrammu. Uzdevums bija vienkārša spēle “Atrodi atšķirības”, kurā dalībnieki īsā secībā pēc kārtas ekrānā redzēja divus ļoti līdzīgus attēlus un viņiem bija jāidentificē atšķirības otrajā attēlā. Visi dalībnieki bija veseli, bez demences diagnozes vai citām izziņas problēmām.
Dažās sesijās dalībnieki veica uzdevumu, kamēr viņu smadzenes tika viegli stimulētas ar neinvazīvu elektrisko metodi, ko sauc par transkraniālo maiņstrāvas stimulāciju. Izmantojot galvas ādas elektrodus, pētnieki pulsēja ritmisku elektrisko stimulāciju smadzeņu prefrontālajā un temporālajā zonā. Tiek uzskatīts, ka saziņa starp šiem reģioniem smadzeņu priekšpusē un sānos ir svarīga darba atmiņai.
Smadzeņu pastiprinātājs
Eksperiments bija dubultmaskēts, tāpēc ne dalībnieki, ne pētnieki nezināja, kad dalībnieki saņem smadzeņu stimulāciju. Izņemot sākotnēju galvas ādas tirpšanas sajūtu, stimulācija neko nejūt, sacīja Reinharts. (Lai maldinātu dalībniekus fiktīvo sesiju laikā, pētnieki deva viņiem 30 sekunžu gaismas elektrisko strāvu caur elektrodiem, imitējot šo sensāciju.) Dalībnieki ieradās dažādās dienās viņu fiktīvajām un reālajām sesijām, un stimulācija ilga 25 minūtes.
Pirms jebkādas stimulēšanas gados vecāki pieaugušie darba atmiņas uzdevumus veica sliktāk nekā jaunākā kohorta. Jaunākiem pieaugušajiem vidējā precizitāte bija aptuveni 90%, un rādītāji svārstījās no augstiem 80 gadiem līdz gandrīz 100% pareizi. Gados vecākiem pieaugušajiem vidējais rādītājs bija tuvāk 80%, un rādītāji svārstījās no zemiem 70. gadiem līdz 80. gadu vidum.
Stimulācija aizvēra šo plaisu. Apmēram 12 minūšu laikā pēc smadzeņu stimulācijas sākuma uzstājās vecāki pieaugušie, kā arī jaunākā grupa. Šis uzlabojums turpinājās, kamēr eksperiments ilga 50 minūtes pēc stimulācijas pārtraukšanas.
"Mēs neredzējām, ka efekti varētu samazināties līdz bāzes līnijai vai pat samazināties līdz bāzes līnijas līmenim," sacīja Reinharts. Viņš sacīja, ka pētnieki nav eksperimentējuši, lai redzētu, cik ilgi rezultāti saglabājas, bet citu smadzeņu stimulācijas pētījumu rezultāti liecina, ka ietekme varētu saglabāties vairākas stundas.
Pēcpārbaudes eksperimentos ar vēl 49 vecākiem un jaunākiem pieaugušajiem pētnieki pārbaudīja arī smadzeņu stimulācijas ietekmi uz jauniem pieaugušajiem, kuriem bija viszemākie darba atmiņas rādītāji. Arī šie jaunieši ieguva stimulu, atklāja pētnieki.
"Es domāju, ka ir iespējams sava veida turbokompresoru pat normālai, veselīgai izziņas funkcionēšanai, arī jauniešiem," sacīja Reinharts.
Notiek sinhronizācija
Pētījums tika veikts iespaidīgi, sacīja Valters Pauluss un Zsolts Turi, abi klīniski neirofiziologi Vācijā, Getingenes Universitātes medicīnas centrā, kuri nebija iesaistīti pētījumā. Pētnieki pārbaudīja viņu pašu darbu pie dalībnieku papildu paraugiem, kas palielina pārliecību par atradumiem, Turi stāstīja Live Science.
Tomēr joprojām ir darāmā, Paulus brīdināja. Jau viņš stāstīja Live Science, daži uzņēmumi pārdod ierīces, kas paredzētas smadzeņu stimulēšanai caur galvaskausu. Bet kā liecina Reinharta un Ngujena pētījums, smadzeņu stimulācija ir jā personalizē. Pētnieki veica daudz sagatavošanās darbu, lai pārliecinātos, ka viņi pareizi ievieto elektrodus un nodrošina pareizu stimulāciju, lai uzlabotu smadzeņu darbību.
"Ja jūs novirzāties no protokola, jums var būt bez rezultātiem vai arī neproduktīvi rezultāti," sacīja Paulus.
Tomēr, turpinot turpmāko izpēti, šī metode ir daudzsološa lietošanai pacientiem, viņš piebilda.
Šķita, ka stimulēšana apvērs novecošanās samazināšanos dažu galveno iemeslu dēļ, sacīja Reinharts. Pirmkārt, tas šauri mērķēja uz prefrontālo garozu un temporālo daivu. Jauniem pieaugušajiem, kuri izmanto savu darba atmiņu, šīs divas jomas sinhronizē viņu darbības ritmu. Stingrāka sinhronizācija - zemas frekvences raksts ap 8 Hz šķiet liekas vietas - jo labāka ir darba atmiņa, sacīja Reinharts.
Gados vecākiem pieaugušajiem šī saspringtā sinhronizācija izzūd, kas, šķiet, ir darba atmiņas samazināšanās cēlonis.
Tas noved pie smadzeņu stimulācijas otrās galvenās iezīmes: tās ritmiskuma. Pētnieki šajās zonās pulsēja maiņstrāvu, kas pielāgota cilvēka dabiskajiem smadzeņu ritmiem. Būtībā impulss liek abām jomām atkal sarunāties.
"Mēs sinhronizējam šīs smadzeņu zonas, kas ir nesaistītas vai nesaistītas vai mazāk sinhronizētas vecāka gadagājuma cilvēkiem," sacīja Reinharts.
Jaunajiem pieaugušajiem, kuriem sliktāk veicās ar darba atmiņu, bija arī salīdzinoši nesinhronizēta smadzeņu pļāpāšana, atzīmēja Reinharts.
Jaunie atklājumi ir sākumpunkts, sacīja Reinharts. Jau tagad pētniecības grupa ir sākusi virzīt savus pētījumus uz slimību un traucējumu jomām. Pētnieki ir atraduši, bet vēl nav publicēti pierādījumi, ka gados vecākiem pieaugušajiem ar vairāk demences simptomiem (bet ne pilnvērtīgu demenci) ir sliktāka smadzeņu sinhronizācija gan darba, gan ilgtermiņa atmiņas reģionos. Tas varētu nozīmēt, ka smadzeņu sinhronizācijas paņēmiens varētu būt neinvazīva Alcheimera slimības un citu demences formu ārstēšana, sacīja Reinharts.
Pētnieki arī ir noskaidrojuši, ka viņi var stimulēt smadzenes ar ritmiem, kas deinhronizē smadzeņu reģionus.
"Tas labi der nākamajiem klīniskajiem soļiem, jo mēs zinām, ka ir smadzeņu darbības traucējumi, kam raksturīga hipokonnektivitāte, piemēram, autisms, šizofrēnija un Alcheimera slimība, bet tad ir arī tādi traucējumi, kuriem raksturīga pārāk liela smadzeņu savienojamība, piemēram, Parkinsona un epilepsija," sacīja Reinharts. "tāda rīka pirmsākumi, kas var gan sinhronizēt, gan padarīt jūsu smadzenes vairāk savienotas, gan veikt sinhronizāciju un padarīt jūsu smadzenes mazāk savienotas."
