Эксперимент ученых: электростимуляция «омолодила» память пожилых людей на 50 лет

Ведущий автор работы Роб Рейнхарт демонстрирует оборудование для транскраниальной электростимуляции мозга.

Память и электростимуляция

Когда человек начинает читать предложение или решает простую математическую задачу, его мозг несколько секунд удерживает в голове порядок слов или, соответственно, чисел, чтобы затем произвести с ними определённые операции. Эта способность держать в уме небольшие фрагменты информации, необходимые для сиюминутной мыслительной деятельности, зависит от рабочей памяти.

Считается, что рабочая память тесно связана с памятью кратковременной и долговременной. Это познавательный ресурс, отвечающий за принятие решений и логическое мышление, а также позволяющий сохранять и быстро получать доступ к полезной и актуальной информации – от имён и номеров телефонов до списка покупок и мест, где были оставлены те или иные вещи.

По словам специалистов, рабочая память – хрупкий когнитивный ресурс. Она начинает снижаться у людей в возрасте примерно 30 лет из-за постепенной рассинхронизации работы определённых участков мозга. К 60-70 годам ухудшения становятся более явными, и люди начинают испытывать определённые когнитивные трудности, причём даже в отсутствие нейродегенеративных расстройств вроде болезни Альцгеймера.

Однако учёные из Бостонского университета уверены, что при помощи электростимуляции возможно вернуть «пожилому» мозгу те навыки рабочей памяти, которые он имел в юности. Такой эффект (правда, временный) специалисты продемонстрировали в ходе новой работы.

«Возрастные изменения не являются неизменными. Мы можем вернуть людям превосходную функцию рабочей памяти, которая была у них, когда они были намного моложе», – сообщает ведущий автор исследования Роб Рейнхарт (Rob Reinhart).

В эксперименте его команды приняли участие 42 молодых добровольца (в возрасте 20-29 лет) и 42 пожилых (60-76 лет).

Сперва участники прошли тест на рабочую память: им показали два изображения, между которыми нужно было найти отличия и спустя небольшой промежуток времени назвать их. Как и ожидалось, добровольцы из «старшей группы» выполняли задание медленнее и давали менее точные ответы, чем молодые люди.

По словам нейробиологов, это было связано с тем, что определённые электрические колебания (или ритмы) головного мозга, которые помогают его различным частям передавать информацию и воспоминания, были рассинхронизированы у пожилых людей. Последнее подтвердили показания электроэнцефалографии (ЭЭГ).

Однако специалисты предположили, что при помощи неинвазивной электрической стимуляции можно слегка «подправить» работу мозга и синхронизировать определённые ритмы.

В частности, для нормального функционирования рабочей памяти важно, чтобы медленные низкочастотные тета-ритмы синхронизировались с более быстрыми высокочастотными гамма-ритмами между префронтальной корой и височной коройлевого полушария.

Исследователи поясняют, что такая синхронизация называется фазово-амплитудной связью. И её можно «настроить» при помощи транскраниальной стимуляциипеременным током. Электроды в данном случае обеспечивают мягкое воздействие током на определённые участки мозга.

Важно, что эта методика помогает наладить не только связывание тета- и гамма-ритмов, но и синхронизацию тета-ритмов в разных областях мозга, отмечают авторы работы.

После 25-минутной стимуляции мозга пожилых участников производительность их рабочей памяти повысилась до уровня молодых добровольцев.

ЭЭГ зафиксировала восстановление фазово-амплитудной связи. Такой эффект длился в течение как минимум 50 минут после окончания процедуры.

Активность мозга во время выполнения теста на рабочую память. Слева – мозг 20-летнего участника. В центре – мозг 70-летнего участника. Справа – мозг того же пожилого человека после электростимуляции.

Иллюстрация Reinhart lab/Boston University.

Примечательно, что транскраниальная электростимуляция улучшила рабочую память и молодых участников: после процедуры добровольцы, показавшие не самые высокие результаты в первом тесте, справились с подобным заданием намного лучше.

По словам Рейнхарта, участники сообщали о лёгком покалывании и зуде в тех областях, где находились электроды. Однако это ощущение длилось всего полминуты, а затем кожа привыкала к импульсам.

В дальнейшем специалисты намерены более тщательно изучить механизмы, задействованные в улучшении рабочей памяти, а также понять, как на работу мозга повлияет многократная транскраниальная стимуляция. Эти знания могут помочь разработать новые терапевтические методики, направленные на «исправление» возрастных изменений у пожилых пациентов.

Кроме того, следует проверить, может ли такая терапия помочь пациентам с нейродегенеративными расстройствами, при которых память ухудшается быстрее и интенсивнее.

Учёные, не принимавшие участие в этом исследовании, высказываются о новых данных в положительном ключе.

«Препарат, способный обеспечить такой надёжный и безопасный эффект, ещё не разработан. Помощь пациентам является конечной целью всех наших исследований, и отрадно видеть, что прогресс достигнут», – отметил в интервью журналу Science невролог из Университета Нью-Мексико в Альбукерке Винсент Кларк (Vincent Clark).

 

 

Источник