Электрическая стимуляция мозга помогла памяти пожилых людей догнать молодых

1

От лечения депрессии до сокращения последствий болезни Паркинсона и пробуждения пациентов, находящихся в вегетативном состоянии, стимуляция мозга электрическим током обладает огромным потенциалом. Одно из новых исследований направило свои усилия на то, чтобы остановить снижение познавательной способности, улучшая память и способности к обучению. Проведённый учеными из Бостонского университета эксперимент продемонстрировал неинвазивную технику, которая способна восстановить рабочую память у 70-летних пожилых людей, настолько, что она не уступала таковой у людей в возрасте 20 лет.

Во многих исследованиях по стимуляции мозга используются электроды, имплантированные в определённые участки мозга, для доставки электрических импульсов. Данная процедура называется «глубокая» или «прямая» стимуляция мозга и имеет свои преимущества благодаря точному позиционированию воздействия. Тем не менее внедрение электродов в мозг достаточно непрактично, да и просто связано с определёнными рисками по воспалению или заражению при несоблюдении всех операционных норм.

Альтернативой является непрямая стимуляция при помощи неинвазивного (неоперационного) метода через электроды, расположенные на коже головы, что позволяет производить подобные манипуляции даже в домашних условиях. Именно таким методом решил воспользоваться Роб Рейнхарт, нейробиолог из Бостонского университета, в стремлении улучшить память пожилых людей, которая, как правило, ослабевает с возрастом.

Если говорить точнее, то его эксперименты были полностью сосредоточены на рабочей памяти, которая включается, например, когда мы вспоминаем, что нужно взять в продуктовом магазине, или пытаемся найти ключи от машины. По словам Рейнхарта, рабочая память может начать ухудшаться уже к 30 годам, так как различные отделы мозга начинают терять свою связность и становятся менее согласованными. Когда мы достигаем 60 или 70 лет, эта несогласованность может привести к заметному снижению когнитивных функций.

Учёный обнаружил способ восстановить нарушенные нейронные связи. Метод основывается на двух элементах работы мозга. Первый — «сопряжение», когда различные части мозга активируются в заданной последовательности, как отлаженный оркестр. Второй — «синхронизация», когда более медленные ритмы, известные как тета-ритмы и связанные с гиппокампом, синхронизируются должным образом. Обе эти функции ухудшаются с возрастом и влияют на работу памяти.

Электрическая стимуляция мозга помогла памяти пожилых людей догнать молодых

Для своего эксперимента Рейнхарт задействовал группу молодых людей в возрасте около 20 лет, а также группу пожилых людей в возрасте от 60 до 70 лет. Каждая группа должна была выполнить ряд определённых заданий, которые подразумевали просмотр изображения, паузу, просмотр второго изображения, а затем по памяти обнаружение различий в них.

Неудивительно, что младшая экспериментальная группа выступила намного лучше, чем старшая. Но затем Рейнхарт применил 25 минут мягкой стимуляции коры головного мозга пожилых людей с импульсами, настроенными на нервные контуры каждого пациента в соответствие с областью коры ответственной за рабочую память. После этого группы продолжили выполнять задания, а разрыв в точности выполнения задания между ними исчез. Эффект продолжался не менее 50 минут после стимуляции. Более того, Рейнхарт обнаружил, что он способен улучшить функцию памяти даже у молодых людей, которые плохо справились с заданиями.

«Мы обнаружили, что испытуемые в возрасте 20 лет, которые столкнулись с трудностями при выполнении заданий, смогли также получить выгоду из точно такой же стимуляции», — говорит Рейнхарт. «Мы смогли улучшить их рабочую память, даже если им не было за 60 или 70 лет».

Рейнхарт надеется продолжить изучение того, как стимуляция мозга может улучшить работу мозга человека, особенно для страдающих от болезни Альцгеймера.

«Это открывает новые возможности для исследований и лечения», — говорит он. «И мы очень рады этому».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.