Magnetiline elektrivool suurendab mälu

On leitud, et aju väline stimuleerimine elektrivooluga magnetimpulsside abil parandab mälu.

Loode-meditsiini teadlased usuvad, et avastus võib anda märku uuest meetodist mäluhäirete raviks, mis on seotud selliste haigustega nagu insult, varajane Alzheimeri tõbi, südameseiskus ja traumaatiline ajukahjustus.

Lisaks usuvad uurijad, et tehnika võib aidata ka normaalse vananemisega seotud mäluprobleeme.

"Näitame esimest korda, et saate täiskasvanute aju mälufunktsioone spetsiaalselt muuta ilma operatsioonide või ravimiteta, mis ei ole osutunud tõhusaks," ütles Loodeülikooli Feinbergi kooli meditsiini-sotsiaalteaduste dotsent vanemautor dr Joel Voss. meditsiinist.

„See mitteinvasiivne stimulatsioon parandab võimet õppida uusi asju. Sellel on tohutu potentsiaal mäluhäirete raviks. "

Uuring avaldatakse peagi ilmuvas väljaandes Teadus.

Teadlaste sõnul on uurimine esimene, mis näitab, et sündmuste mäletamine nõuab paljude ajupiirkondade kogumit, et töötada koos hipokampusega - sarnaselt sümfooniaorkestrile.

"Elektriline stimulatsioon on nagu ajupiirkondadele andekama dirigendi andmine, et nad mängiksid tihedamas sünkroonis, kuna tegelikult mängisid ajupiirkonnad pärast stimulatsiooni paremini koos," ütleb Voss.

Lähenemisviisil on potentsiaal ravida ka selliseid vaimseid häireid nagu skisofreenia, kus need ajupiirkonnad ja hipokampus on omavahel sünkroonis, mõjutades mälu ja tunnetust.

Loodeuuring on esimene, mis näitab, et transkraniaalne magnetstimulatsioon (TMS) parandab mälu veel kaua pärast ravi.

Varem on TMS-i piiratud viisil kasutatud ajutegevuse ajutiseks muutmiseks, et testi ajal jõudlust parandada, näiteks pannes kedagi aju ergutamise ajal nuppu veidi kiiremini vajutama.

Uuring näitab, et TMS-i saab kasutada sündmuste mälu parandamiseks vähemalt 24 tundi pärast stimulatsiooni andmist.

Tehniliselt ei ole hipokampust TMS-iga võimalik otseselt stimuleerida, kuna see on magnetväljade tungimiseks liiga ajus.

Niisiis tuvastasid Voss ja tema kolleegid MRI uuringu abil pindmise ajupiirkonna vaid sentimeetri kaugusel kolju pinnast, mis on hipokampusega hästi ühendatud.

See tehnika töötas hästi, kuna stimulatsiooni suunamine kohale stimuleeris hipokampust.

Kui selle koha stimuleerimiseks kasutati TMS-i, sünkroniseerusid hipokampusega seotud ajupiirkonnad omavahel - seda näitavad andmed, mis võeti ajal, kui subjektid viibisid MRI-masinas, mis registreerib aju verevoolu neuronaalse aktiivsuse kaudse mõõtmena. .

Mida rohkem need piirkonnad stimuleerimise tõttu koostööd tegid, seda paremad inimesed said uut teavet õppida.

Uuringu jaoks värbasid teadlased 16 tervet täiskasvanut vanuses 21 kuni 40 aastat. Mõlemal oli tehtud tema ajust üksikasjalik anatoomiline pilt, samuti 10-minutiline ajutegevuse salvestamine, magades vaikselt magnetresonantstomograafia (MRI) skanneris.

See analüüs võimaldas teadlastel tuvastada iga inimese aju struktuuride võrgustik, mis on seotud mäluga ja on hipokampusega hästi ühendatud.

Huvitav on see, et struktuurid on igal inimesel veidi erinevad ja võivad asukohas erineda isegi mõne sentimeetri võrra.

"Stimulatsiooni õigeks suunamiseks pidime tuvastama iga inimese aju ruumi struktuurid, sest kõigi aju on erinev," ütles Voss.

Seejärel läbis iga osaleja mälutesti, mis koosnes meelevaldsetest seostest nägude ja sõnade vahel, mida neil paluti õppida ja meelde jätta.

Pärast selle mäluülesande täitmise algtaseme kindlakstegemist said osalejad aju stimulatsiooni 20 minutit päevas viis päeva järjest.

Nädala jooksul said nad ka täiendavad MRI uuringud ja testid nende suutlikkusest meelde jätta uusi meelevaldseid sõnu ja nägusid, et näha, kuidas nende mälu stimulatsiooni tagajärjel muutus.

Seejärel, vähemalt 24 tundi pärast viimast stimulatsiooni, testiti neid uuesti.

Vähemalt nädal hiljem korrati sama katset, kuid võltsitud platseebo stimulatsiooniga.

Uuringu tegeliku stimulatsiooni ja platseebo osade järjekord oli pooltel osalejatel vastupidine ja neile ei öeldud, kumb oli.

Mõlemad rühmad said mälu testides aju stimulatsiooni tulemusel paremini hakkama. Kulus kolm päeva stimulatsiooni, enne kui need paranesid.

"Neile meenus pärast stimulatsiooni rohkem näo-sõna paaristamist kui varem, mis tähendab, et nende õppimisvõime paranes," ütles Voss.

"Seda ei juhtunud platseebo seisundi ega teise kontrollkatsega täiendavate subjektidega."

Lisaks näitas MRI, et stimulatsioon põhjustas ajupiirkondade omavahelise ja hipokampuse sünkroniseerimise.

Mida suurem on võrgu teatud osade sünkroonsuse või ühenduvuse paranemine, seda parem on mälutesti toimivus.

"Mida rohkem ajupiirkondi stimuleerimise tõttu koostööd tegid, seda rohkem inimesi suutsid õppida näo-sõna paaristamist," ütles Voss.

TMS-i kasutamisel mälu stimuleerimiseks on mitmeid eeliseid, märkis esimene autor Dr. Jane Wang, Feinbergi Vossi labori järeldoktor.

"Ükski ravim ei saa nende mäluvõrkude jaoks olla nii spetsiifiline kui TMS," ütles Wang. "Seal on palju erinevaid sihtmärke ja pole lihtne leida ühtegi mäluga seotud retseptorit."

"See avab raviuuringute jaoks täiesti uue ala, kus püüame näha, kas saame parandada nende inimeste funktsiooni, kes seda tegelikult vajavad," ütles Voss.

Tema praegune uuring käis normaalse mäluga inimestega, kelle puhul ta ei arvaks suurt paranemist näha, sest nende aju töötab juba tõhusalt.

"Kuid ajukahjustuse või mäluhäirega inimese jaoks on need võrgud häiritud, nii et isegi väike muudatus võib tähendada nende funktsiooni kasvu," ütles Voss.

Voss hoiatas, et on vaja aastaid uurida, et teha kindlaks, kas selline lähenemine on Alzheimeri tõve või sarnaste mäluhäiretega patsientide jaoks ohutu või tõhus.

Allikas: Loodeülikool