Електрическото стимулиране на мозъка може да подобри работната памет

Нововъзникващите изследвания показват, че прилагането на ток с ниско напрежение към мозъка синхронизира мозъчните вълни и подобрява краткосрочната работна памет.

Изследователите от Имперския колеж в Лондон установиха, че прилагането на ток с ниско напрежение може да синхронизира различни области на мозъка един с друг, като дава възможност на хората да се справят по-добре при задачи, включващи работна памет.

Надеждата е, че един ден подходът може да бъде използван за заобикаляне на увредените области на мозъка и да предаде сигнали при хора с травматично мозъчно увреждане, инсулт или епилепсия.

Мозъкът е в постоянно състояние на бърборене, като тази дейност се разглежда като мозъчни вълни, които трептят на различни честоти и различни региони, поддържайки стабилен „ритъм“.

В проучването екипът на Империал установява, че прилагането на слаб електрически ток през скалпа помага за подравняването на различни части на мозъка, синхронизиране на мозъчните вълни и им позволява да запазят същия ритъм.

Резултатите се отчитат в списаниетоeLife.

„Това, което забелязахме, е, че хората се представят по-добре, когато двете вълни имат един и същ ритъм и едновременно“, казва д-р Инес Рибейро Виоланте, невролог от Медицинския отдел в Империал, който ръководи изследването.

В проучването, проведено в сътрудничество с University College London, екипът използва техника, наречена транскраниална стимулация с променлив ток (TACS), за да манипулира правилния мозъчен ритъм.

Те открили, че бръмченето на мозъка с електричество може да даде тласък на производителността на същите процеси на паметта, използвани, когато хората се опитват да запомнят имена на парти, телефонни номера или дори кратък списък с хранителни стоки.

Виоланте и екипът използваха TCAS, за да се насочат към две области на мозъка - средната фронтална извивка и долната теменна лобула - за които е известно, че участват в работната памет.

Десет доброволци бяха помолени да изпълнят набор от задачи с памет с нарастваща трудност, докато получават стимулация на тета честотата в двата мозъчни региона. Стимулацията се извършва в малко по-различно време (несинхронизирано), едновременно (синхронно) или само бърз взрив (фалшив), за да създаде впечатлението, че получавате пълно лечение.

В експериментите с работеща памет участниците гледаха екран, на който мигаха числата и трябваше да запомнят дали числото е същото като предишното, или в случай на по-трудното изпитание, ако текущото число съвпада с това на двуцифрените предишен.

Резултатите показват, че когато мозъчните области се стимулират в синхрон, реакционните времена на задачите за паметта се подобряват, особено при по-трудните от задачите, изискващи доброволците да държат две низове от числа в съзнанието си.

„Класическото поведение е да се прави по-бавно при по-трудната когнитивна задача, но хората се справят по-бързо със синхронизирана стимулация и толкова бързо, колкото при по-простата задача“, каза Виоланте.

Предишни проучвания показват, че мозъчната стимулация с електромагнитни вълни или електрически ток може да има ефект върху мозъчната активност, полето остава противоречиво поради липса на възпроизводимост.

Но използването на функционален ЯМР за изобразяване на мозъка позволи на екипа да покаже промени в активността, настъпващи по време на стимулация, като електрическият ток потенциално модулира потока от информация.

„Можем да използваме TACS, за да манипулираме дейността на ключови мозъчни мрежи и можем да видим какво се случва с fMRI“, обясни Виоланте.

"Резултатите показват, че когато стимулацията е била синхронизирана, е имало увеличаване на активността в тези региони, участващи в задачата", каза тя. „Когато не беше синхронизиран, се забеляза обратен ефект.“

Въпреки това, една от основните препятствия за осигуряването на широко разпространение на такова лечение е индивидуалната природа на мозъка на хората. Електродите не само трябва да получат правилната честота, но и да я насочат към правилната част на мозъка и да получат удара навреме.

Виоланте добави: „Използваме много евтина техника и това е едно от предимствата, които се надяваме да донесе, ако е преносима в клиниката.

„Следващата стъпка е да се види дали мозъчната стимулация работи при пациенти с мозъчно увреждане, в комбинация с образна диагностика на мозъка, при които пациентите имат лезии, които нарушават комуникацията на дълги разстояния в мозъка им.

„Надеждата е, че в крайна сметка може да се използва за тези пациенти или дори за тези, които са претърпели инсулт или са с епилепсия.“

Източник: Imperial College London / EurekAlert

Снимка: