Магнитният електрически ток увеличава паметта

Установено е, че външното стимулиране на мозъка с електрически ток с помощта на магнитни импулси подобрява паметта.

Изследователи от Северозападната медицина смятат, че откритието може да сигнализира за нов метод за лечение на нарушения на паметта, свързани със заболявания като инсулт, ранна болест на Алцхаймер, сърдечен арест и черепно-мозъчна травма.

Освен това изследователите смятат, че техниката може да помогне и на проблеми с паметта, свързани с нормалното стареене.

„За първи път показваме, че можете конкретно да промените функциите на паметта на мозъка при възрастни без операция или лекарства, които не са се доказали ефективни“, каза старшият автор д-р Джоел Вос, асистент по медицински социални науки в Северозападния университет във Файнберг на медицината.

„Тази неинвазивна стимулация подобрява способността да се научат нови неща. Той има огромен потенциал за лечение на нарушения на паметта. "

Изследването ще бъде публикувано в предстоящото издание на Наука.

Изследователят съобщава, че разследването е първото, което демонстрира, че запомнянето на събития изисква колекция от много мозъчни области, за да работи в комбинация с хипокампуса - подобно на симфоничен оркестър.

„Електрическата стимулация е като да дадеш на мозъчните области по-талантлив диригент, така че те да играят в по-близък синхрон, тъй като всъщност мозъчните региони играха заедно по-добре след стимулацията“, казва Вос.

Подходът също има потенциал за лечение на психични разстройства като шизофрения, при които тези мозъчни региони и хипокампуса не са синхронизирани помежду си, засягайки паметта и познанието.

Северозападното проучване е първото, което показва, че транскраниалната магнитна стимулация (TMS) подобрява паметта дълго след лечението.

В миналото TMS се използваше по ограничен начин, за да промени временно мозъчната функция, за да подобри производителността по време на тест, например, като накара някой да натисне бутон малко по-бързо, докато мозъкът се стимулира.

Проучването показва, че TMS може да се използва за подобряване на паметта за събития най-малко 24 часа след даване на стимулация.

Технически не е възможно директно да се стимулира хипокампуса с TMS, защото е твърде дълбоко в мозъка, за да могат магнитните полета да проникнат.

Така че, използвайки ядрено-магнитен резонанс, Voss и колеги идентифицират повърхностен мозъчен регион само на сантиметър от повърхността на черепа с висока свързаност с хипокампуса.

Техниката работи добре, като насочва стимулацията към мястото, стимулира хипокампуса.

Когато TMS се използва за стимулиране на това място, мозъчните области, свързани с хипокампуса, стават по-синхронизирани помежду си - както показват данните, взети, докато субектите са били в апарат за ядрено-магнитен резонанс, който записва притока на кръв в мозъка като непряка мярка за невронална активност .

Колкото повече тези региони работеха заедно благодарение на стимулацията, толкова по-добре хората успяваха да научат нова информация.

За изследването учените набраха 16 здрави възрастни на възраст от 21 до 40. Всеки от тях имаше подробно анатомично изображение на мозъка му, както и 10 минути запис на мозъчната активност, докато лежеше тихо в скенера за ядрено-магнитен резонанс (MRI).

Този анализ позволи на изследователите да идентифицират мрежата от мозъчни структури на всеки човек, които участват в паметта и са добре свързани с хипокампуса.

Интересното е, че структурите са малко различни при всеки човек и могат да се различават по местоположение с няколко сантиметра.

„За да насочим правилно стимулацията, трябваше да идентифицираме структурите в мозъчното пространство на всеки човек, защото мозъкът на всеки е различен“, каза Вос.

След това всеки участник е преминал тест за памет, състоящ се от набор от произволни асоциации между лица и думи, които са били помолени да научат и запомнят.

След установяване на основната им способност да изпълняват тази задача с памет, участниците получават мозъчна стимулация 20 минути на ден в продължение на пет последователни дни.

През седмицата те също получиха допълнителни MRI сканирания и тестове за способността им да запомнят нови набори от произволни раздели на думи и лица, за да видят как паметта им се е променила в резултат на стимулацията.

След това, поне 24 часа след окончателната стимулация, те бяха отново тествани.

Поне една седмица по-късно, същият експеримент беше повторен, но с фалшива плацебо стимулация.

Редът на реална стимулация и плацебо части от проучването беше обърнат за половината от участниците и не им беше казано кое кое.

И двете групи се представиха по-добре при тестове за памет в резултат на мозъчната стимулация. Отне три дни стимулация, преди да се подобрят.

„Те запомниха повече двойки лице-дума след стимулацията, отколкото преди, което означава, че способността им за учене се подобри“, каза Вос.

„Това не се случи за състоянието на плацебо или в друг контролен експеримент с допълнителни субекти.“

В допълнение, ЯМР показа, че стимулацията причинява мозъчните области да станат по-синхронизирани помежду си и хипокампуса.

Колкото по-голямо е подобрението в синхронността или свързаността между определени части от мрежата, толкова по-добра е производителността на теста на паметта.

„Колкото по-определени области на мозъка са работили заедно заради стимулацията, толкова повече хора са успели да научат сдвоявания лице-дума“, каза Вос.

Използването на TMS за стимулиране на паметта има множество предимства, отбеляза първият автор д-р Джейн Уанг, постдокторант в лабораторията на Voss във Файнберг.

„Никое лекарство не може да бъде толкова специфично, колкото TMS за тези мрежи с памет“, каза Уанг. „Има много различни цели и не е лесно да се избере някой рецептор, който да участва в паметта.“

„Това отваря изцяло нова област за лечебни проучвания, където ще се опитаме да видим дали можем да подобрим функцията на хората, които наистина се нуждаят от нея“, каза Вос.

Настоящото му проучване беше с хора с нормална памет, при които той не би очаквал голямо подобрение, тъй като мозъкът им вече работи ефективно.

„Но за човек с мозъчно увреждане или разстройство на паметта тези мрежи са нарушени, така че дори малка промяна може да се превърне в печалба във функцията им“, каза Вос.

Вос предупреди, че са необходими години изследвания, за да се определи дали този подход е безопасен или ефективен за пациенти с болест на Алцхаймер или подобни нарушения на паметта.

Източник: Северозападният университет