Električna stimulacija možganov lahko izboljša delovni spomin

Nove raziskave kažejo, da uporaba nizkonapetostnega toka na možgane sinhronizira možganske valove in izboljša kratkoročni delovni spomin.

Preiskovalci z Imperial College v Londonu so ugotovili, da lahko uporaba nizkonapetostnega toka med seboj sinhronizira različna področja možganov in ljudem omogoči boljše opravljanje nalog, ki vključujejo delovni spomin.

Upamo, da bi nekoč pristop lahko uporabili za obvoz poškodovanih predelov možganov in posredovali signale ljudem s travmatično možgansko poškodbo, možgansko kapjo ali epilepsijo.

Možgani so v nenehnem klepetu, pri čemer je ta aktivnost videti kot možganski valovi, ki nihajo z različnimi frekvencami in v različnih regijah in ohranjajo enakomeren utrip.

V študiji je ekipa Imperial ugotovila, da je uporaba šibkega električnega toka skozi lasišče pomagala poravnati različne dele možganov, sinhronizirati možganske valove in jim omogočiti, da ohranijo enak utrip.

Rezultati so objavljeni v revijieLife.

"Opazili smo, da so se ljudje bolje odrezali, kadar sta imela oba vala enak ritem in hkrati," je povedala dr. Ines Ribeiro Violante, nevroznanstvenica z medicinskega oddelka Imperial, ki je vodila raziskavo.

V preskušanju, ki je potekalo v sodelovanju z University College London, je ekipa uporabila tehniko, imenovano transkranialna stimulacija z izmeničnim tokom (TACS), da bi manipulirala z možganovim običajnim ritmom.

Ugotovili so, da lahko brenčanje možganov z elektriko poveča zmogljivost istih pomnilniških procesov, ki se uporabljajo, ko se ljudje poskušajo spomniti imen na zabavi, telefonskih številk ali celo kratkega seznama živil.

Violante in ekipa sta s TCAS ciljala na dve možganski regiji - srednji čelni girus in spodnji parietalni lobuli - za katera je znano, da sodelujejo v delovnem spominu.

Deset prostovoljcev so pozvali, naj opravijo sklop spominskih nalog naraščajočih težav, medtem ko prejemajo stimulacijo frekvence theta v obe možganski regiji. Stimulacija je bila izvedena ob nekoliko drugačnih časih (nesinhronizirano), hkrati (sinhrono) ali samo na hitro (navidezno), da se ustvari vtis popolne obravnave.

V poskusih z delovnim spominom so udeleženci pogledali zaslon, na katerem so utripale številke, in so se morali spomniti, ali je številka enaka prejšnji, ali v primeru težje preizkušnje, če se trenutna številka ujema z dvomestno številko prejšnji.

Rezultati so pokazali, da so se sinhronizirani možganski predeli izboljšali, odzivni čas na spominske naloge se je izboljšal, še posebej pri težjih nalogah, ki so zahtevale, da prostovoljci v mislih držijo dva niza števil.

"Klasično vedenje je, da pri težji kognitivni nalogi delamo počasneje, vendar so ljudje s sinhronizirano stimulacijo delali hitreje in tako hitro kot pri preprostejši nalogi," je dejala Violante.

Prejšnje študije so pokazale, da lahko stimulacija možganov z elektromagnetnimi valovi ali električnim tokom vpliva na možgansko aktivnost, polje pa ostaja kontroverzno zaradi pomanjkanja obnovljivosti.

Toda uporaba funkcionalne magnetne resonance za slikanje možganov je ekipi omogočila, da pokaže spremembe v aktivnosti, ki se pojavijo med stimulacijo, pri čemer lahko električni tok modulira pretok informacij.

"TACS lahko uporabimo za manipulacijo dejavnosti ključnih možganskih omrežij in lahko vidimo, kaj se dogaja s fMRI," je pojasnila Violante.

"Rezultati kažejo, da se je v tistih regijah, ki so vključene v nalogo, stimulacija sinhronizirala, povečala aktivnost," je dejala. "Ko ni bilo sinhronizirano, se je videl nasprotni učinek."

Vendar pa je ena glavnih ovir za široko dostopnost takšnega zdravljenja individualna narava možganov ljudi. Ne samo, da morajo elektrode doseči pravo frekvenco, temveč jo usmeriti na pravi del možganov in pravočasno doseči utrip.

Violante je dodala: »Uporabljamo zelo poceni tehniko in to je ena od prednosti, za katero upamo, da jo bo prinesla, če jo bomo prenesli na kliniko.

„Naslednji korak je preveriti, ali stimulacija možganov deluje pri bolnikih z možgansko poškodbo v kombinaciji s slikanjem možganov, kjer imajo bolniki lezije, ki v možganih ovirajo komunikacijo na dolge razdalje.

"Upamo, da bi ga sčasoma lahko uporabili za te bolnike ali celo tiste, ki so preboleli možgansko kap ali imajo epilepsijo."

Vir: Imperial College London / EurekAlert

Foto: