Elektriline aju stimulatsioon võib parandada töömälu
Esilekerkivad uuringud näitavad, et madalpingevoolu kasutamine ajus sünkroniseerib ajulained ja parandab lühiajalist töömälu.
Londoni Imperial College'i uurijad leidsid, et madalpingevoolu rakendamine võib viia erinevad ajupiirkonnad üksteisega sünkrooni, võimaldades inimestel töömäluga seotud ülesannetega paremini toime tulla.
Lootus on, et seda lähenemist saaks ühel päeval kasutada ajukahjustuse, insuldi või epilepsiaga inimeste kahjustatud ajupiirkondade ümbersõitmiseks ja signaalide edastamiseks.
Aju on pidevas lobisemise seisundis, kusjuures seda tegevust nähakse ajulainetena, mis võnkuvad erinevatel sagedustel ja eri piirkondades, hoides ühtlast “lööki”.
Uuringus leidis Imperiali meeskond, et nõrga elektrivoolu rakendamine läbi peanaha aitas aju erinevaid osi joondada, sünkroniseerida ajulained ja võimaldada neil sama lööki hoida.
Tulemused on avaldatud ajakirjaseLife.
"Mida me täheldasime, on see, et inimesed töötasid paremini, kui kahel lainel oli sama rütm ja samal ajal," ütles uuringu eestvedaja Imperiali meditsiiniosakonna neuroteadlane dr Ines Ribeiro Violante.
Koostöös Londoni Ülikooli kolledžiga läbi viidud uuringus kasutas meeskond aju tavapärase rütmiga manipuleerimiseks tehnikat, mida nimetatakse transkraniaalseks vahelduvvoolu stimulatsiooniks (TACS).
Nad leidsid, et aju elektriga sumistamine võib anda jõudluse samadele mäluprotsessidele, mida kasutati siis, kui inimesed üritavad peol nimesid, telefoninumbreid või isegi lühikest toidukaupade nimekirja meelde jätta.
Violante ja meeskond kasutasid TCAS-i kahe ajupiirkonna - keskmise frontaalse gyrus ja alumise parietaalse lobule - sihtimiseks, mis on teadaolevalt seotud töömäluga.
Kümnel vabatahtlikul paluti täita üha raskemate mäluülesannete komplekt, saades samal ajal teeta sageduse stimulatsiooni kahte ajupiirkonda. Stimulatsioon viidi läbi veidi erinevatel aegadel (sünkroniseerimata), samal ajal (sünkroonne) või ainult kiire purskega (näiline), et jätta mulje täieliku ravi saamisest.
Töömälu katsetes vaatasid osalejad ekraani, millel numbrid vilkusid, ja pidid meeles pidama, kas number oli sama, mis eelmine, või raskema katse korral, kas praegune arv kattus kahe numbriga eelmine.
Tulemused näitasid, et kui ajupiirkondi stimuleeriti sünkroonis, paranesid mäluülesannete reaktsiooniajad, eriti raskemate ülesannete puhul, mis nõudsid vabatahtlikelt mõtetes kahe numbrirea hoidmist.
"Klassikaline käitumine on raskema kognitiivse ülesande täitmine aeglasem, kuid inimesed sooritasid sünkroniseeritud stimuleerimise abil kiiremini ja sama kiiresti kui lihtsama ülesande korral," ütles Violante.
Varasemad uuringud on näidanud, et aju stimulatsioon elektromagnetlainete või elektrivooluga võib mõjutada ajutegevust, väli on reprodutseeritavuse puudumise tõttu jäänud vaieldavaks.
Kuid funktsionaalse MRI kasutamine aju pildistamiseks võimaldas meeskonnal näidata stimulatsiooni ajal toimuvaid muutusi aktiivsuses, kusjuures elektrivool võib informatsiooni voogu moduleerida.
"Me võime kasutada TACS-i peamiste ajuvõrkude aktiivsusega manipuleerimiseks ja näeme, mis fMRI-ga toimub," selgitas Violante.
"Tulemused näitavad, et kui stimulatsioon oli sünkroonis, suurenes ülesandega seotud piirkondades aktiivsus," ütles ta. "Kui see oli sünkroonist väljas, nähti vastupidist efekti."
Kuid üks peamisi takistusi sellise ravi laialdaselt kättesaadavaks tegemisel on inimeste aju individuaalne olemus. Elektroodid peavad mitte ainult saama õige sageduse, vaid suunama selle aju paremasse ossa ja saama löögi õigeaegselt.
Violante lisas: „Me kasutame väga odavat tehnikat ja see on üks eeliseid, mida loodetavasti see toob, kui see kliinikusse tõlgitakse.
"Järgmine samm on vaadata, kas aju stimulatsioon toimib ajukahjustusega patsientidel koos aju pildistamisega, kus patsientidel on kahjustusi, mis kahjustavad nende ajus pikamaa suhtlust.
"Lootus on, et seda saab lõpuks kasutada nende patsientide või isegi insuldi saanud või epilepsiahaigete jaoks."
Allikas: Imperial College London / EurekAlert
Foto:
