Магнітний електричний струм посилює пам’ять

Встановлено, що зовнішня стимуляція мозку електричним струмом за допомогою магнітних імпульсів покращує пам’ять.

Дослідники з Північно-Західної медицини вважають, що відкриття може сигналізувати про новий метод лікування порушень пам’яті, пов’язаних із такими захворюваннями, як інсульт, рання хвороба Альцгеймера, зупинка серця та черепно-мозкова травма.

Крім того, слідчі вважають, що ця методика також може допомогти проблемам пам'яті, пов'язаним із нормальним старінням.

"Ми вперше показуємо, що ви можете спеціально змінити функції пам'яті мозку у дорослих без хірургічного втручання або наркотиків, які не виявилися ефективними", - сказав старший автор д-р Джоель Восс, доцент кафедри медичних соціальних наук у Школі Фейнберга Північно-Західного університету. медицини.

«Ця неінвазивна стимуляція покращує здатність пізнавати нові речі. Він має величезний потенціал для лікування розладів пам’яті ».

Дослідження буде опубліковано в майбутньому виданні Наука.

Дослідник повідомляє, що розслідування першим демонструє, що для запам'ятовування подій потрібна колекція багатьох областей мозку, яка працює в поєднанні з гіпокампом - подібно до симфонічного оркестру.

"Електрична стимуляція подібна до того, як дати областям мозку більш талановитого провідника, щоб вони грали в більш тісній синхронії, оскільки насправді області мозку краще зіграли разом після стимуляції", - говорить Восс.

Цей підхід також має потенціал для лікування психічних розладів, таких як шизофренія, при якій ці ділянки мозку та гіпокамп не синхронізовані між собою, впливаючи на пам’ять та пізнання.

Північно-західне дослідження першим показало, що транскраніальна магнітна стимуляція (ТМС) покращує пам’ять ще довго після лікування.

У минулому TMS використовувався обмежено для тимчасової зміни функції мозку для підвищення продуктивності під час тесту, наприклад, змушуючи когось натискати кнопку трохи швидше, поки стимулюється мозок.

Дослідження показує, що TMS можна використовувати для поліпшення пам’яті на події принаймні через 24 години після стимуляції.

Технічно неможливо безпосередньо стимулювати гіпокампу за допомогою ТМС, оскільки це занадто глибоко в мозку, щоб магнітні поля могли проникати.

Таким чином, використовуючи МРТ-сканування, Восс та його колеги виявили поверхневу область мозку на відстані всього сантиметра від поверхні черепа з високим ступенем зв’язку з гіпокампом.

Методика добре працювала, направляючи стимуляцію на пляму, стимулюючу гіпокамп.

Коли ТМС використовували для стимуляції цієї плями, ділянки мозку, пов’язані з гіпокампом, стали більш синхронізованими між собою - про що свідчать дані, отримані під час перебування суб’єктів у апараті МРТ, який фіксує кровотік у мозку як непрямий показник активності нейронів .

Чим більше ці регіони працювали разом завдяки стимулюванню, тим краще люди могли дізнаватися нову інформацію.

Для дослідження вчені набрали 16 здорових дорослих людей у ​​віці від 21 до 40 років. Кожен з них мав детальне анатомічне зображення мозку, а також 10 хвилин запису мозкової діяльності, спокійно лежачи в сканері магнітно-резонансної томографії (МРТ).

Цей аналіз дозволив дослідникам визначити мережу мозкових структур кожної людини, які задіяні в пам’яті та добре пов’язані з гіпокампом.

Цікаво, що структури у кожної людини дещо відрізняються і можуть відрізнятися за місцем розташування на кілька сантиметрів.

"Щоб правильно спрямувати стимуляцію, нам довелося виявити структури в мозковому просторі кожної людини, оскільки мозок у всіх різний", - сказав Восс.

Потім кожен учасник пройшов тест пам’яті, що складається з набору довільних асоціацій між обличчями та словами, які їм пропонували вивчити та запам’ятати.

Після встановлення своєї базової здатності виконувати це завдання на пам’ять, учасники отримували стимуляцію мозку 20 хвилин на день протягом п’яти днів поспіль.

Протягом тижня вони також отримали додаткові МРТ-сканування та тести на здатність запам'ятовувати нові набори довільних розборів слів та обличчя, щоб побачити, як змінилася їх пам'ять в результаті стимуляції.

Потім, принаймні через 24 години після остаточної стимуляції, їх знову тестували.

Принаймні через тиждень той самий експеримент повторили, але з фальшивою стимуляцією плацебо.

Порядок реальної стимуляції та плацебо у частинах дослідження був зворотним для половини учасників, і їм не сказали, що саме.

Обидві групи мали кращі результати тестів на пам'ять в результаті стимуляції мозку. Пройшло три дні стимуляції, перш ніж вони покращились.

"Після стимуляції вони запам'ятали більше пар обличчя-слова, ніж раніше, а це означає, що їх здатність до навчання покращилася", - сказав Восс.

"Цього не сталося для стану плацебо або в іншому контрольному експерименті з додатковими суб'єктами".

Крім того, МРТ показав, що в результаті стимуляції області мозку стали більш синхронізованими між собою та гіпокампом.

Чим більше покращується синхронність або зв'язок між певними частинами мережі, тим краща продуктивність тесту пам'яті.

"Чим більше певних областей мозку працювало разом через стимуляцію, тим більше людей було в змозі навчитися поєднанням обличчя і слова", - сказав Восс.

Використання TMS для стимулювання пам’яті має багато переваг, зазначає перший автор, доктор Джейн Ванг, докторант з лабораторії Фосса у Фейнберзі.

"Жоден препарат не може бути таким специфічним, як TMS для цих мереж пам'яті", - сказав Ван. "Існує багато різних цілей, і непросто придумати будь-який рецептор, який бере участь у пам’яті".

"Це відкриває цілу нову область для досліджень лікування, де ми спробуємо перевірити, чи зможемо ми покращити функції людей, яким це дійсно потрібно", - сказав Восс.

Нині він проводив дослідження з людьми з нормальною пам’яттю, у яких він не очікував би значного поліпшення, оскільки їх мозок вже працює ефективно.

"Але для людини з пошкодженням мозку або розладом пам'яті ці мережі порушені, тому навіть незначна зміна може перерости у їх функції", - сказав Восс.

Восс застерігав, що потрібні роки досліджень, щоб визначити, чи є цей підхід безпечним чи ефективним для пацієнтів із хворобою Альцгеймера або подібними порушеннями пам’яті.

Джерело: Північно-західний університет