Synkronisering av hjernebølger kan bekjempe aldersrelaterte hukommelsesproblemer
Hukommelsen kan forverres naturlig på grunn av alder, og selv når denne prosessen ikke er relatert til nevrodegenerative tilstander, for eksempel Alzheimers, kan det fortsatt påvirke en persons livskvalitet. Nå utforsker forskere fra Boston University i Massachusetts måter å bekjempe aldersrelatert hukommelsesnedgang på.
"Arbeidsminne [...] er en grunnleggende byggestein for menneskelig kognisjon," forklarer Robert Reinhart, Ph.D., direktør for universitetets Visual Cognitive Neuroscience Laboratory.
"Det er klassisk blitt kalt" arbeidsbenken i tankene "eller" tankens skisseplate. "Det lar oss holde informasjon i tankene våre over en periode på sekunder," fortsetter han.
I hovedsak er dette typen minne som gjør det mulig for en person å gjøre spontane beregninger og vurderinger, og navigere i hverdagssituasjoner.
Men arbeidsminnet begynner også å avta naturlig med alderen, noe som betyr at når en person blir eldre, kan de finne det vanskeligere å utføre noen oppgaver, for eksempel å holde rede på økonomien.
“Arbeidsminne […] er der vi tenker, hvor vi løser problemer, hvor vi resonnerer, planlegger, utfører matematiske beregninger, tar beslutninger. Det er egentlig der bevisstheten lever. "
Robert Reinhart, Ph.D.
Av denne grunn har Reinhart og kollegaer besluttet å se på hvorfor arbeidsminnet begynner å avta med alderen og å teste eksperimentelle metoder for å reversere den tilbakegangen.
"Et av de viktigste målene innen nevrokognitiv aldring er å forstå hjernegrunnlaget for nedgang i arbeidsminnet i aldring, og dette er et av målene vi prøvde å takle i dette [nye] arbeidet," sier Reinhart.
Forskerne presenterer sine funn i et papir som nå er publisert i tidsskriftet Natur nevrovitenskap.
Betydningen av hjernebølgesynkronitet
Forfatterne bemerker at hittil har arbeidsteorien vært: Denne typen hukommelse tar et treff senere i livet som et resultat av hjerneområder som normalt ville fungere sammen falt ut av synkronisering.
Et sentralt kjennetegn ved denne desynkroniseringen, forklarer de videre, er forstyrrelse av hjernebølger - mønstre av elektrisk aktivitet som indikerer hjernecelleaktivitet - som normalt ville koordinere seg. Forskere kaller denne koordineringen for "kryssfrekvenskobling."
Mer spesifikt knytter forskerne vedlikehold av arbeidsminne med kryssfrekvenskobling av to typer hjernebølger, gamma og theta, i hjernens prefrontale og temporale regioner.
For å bekrefte at theta- og gamma-hjernebølger hadde falt ut av synkronisering hos eldre voksne, brukte Reinhart og kollegaer EEG-skanning for å overvåke hjerneaktiviteten til to kohorter: 42 deltakere i alderen 20–29 og 42 deltakere i alderen 60–76 år.
Faktisk så forskerne at eldre voksne presterte dårligere enn de yngre voksne under arbeidsminnesoppgaver, og de presenterte også "avkobling" av theta- og gamma-hjernebølger.
Basert på dette, antok forskerne at bruk av elektrisk hjernestimulering for å resynkronisere de to typer hjernebølger kan gjenopprette arbeidsminnekapasitet i den eldre kohorten.
Dermed sier Reinhart: "Vi utviklet en innovativ nevrovitenskapsmetode som involverte ikke-invasivt og trygt å stimulere den menneskelige hjerne med ekstremt svake elektriske strømmer på en veldig spesifikk måte."
‘Vi kan raskt øke minnefunksjonen’
Denne tilnærmingen ga lovende resultater: Da de mottok hjernestimulering, begynte de eldre deltakerne å prestere bedre på arbeidshukommelsesoppgaver - nesten like bra, faktisk som deres yngre kolleger.
Forskerne fant også at hjernestimuleringsteknikken forbedret synkroniseringen mellom gamma- og theta-hjernebølger i venstre temporale og prefrontale cortex.
"[Vi observerte at] ved å bruke denne typen stimulering kan vi koble til eller resynkronisere de defekte hjernekretsene i hjernen til eldre, og deretter raskt øke arbeidsminnefunksjonen," forklarer Reinhart.
"Og den økningen i funksjon, fant vi, varte i minst 50 minutter etter at vi hadde stoppet hjernestimuleringen, og dette var etter bare 25 minutter med hjernestimuleringsøkt," legger han til.
Forskerne forklarer at deres nåværende funn er viktige av mer enn en grunn.
For det første, som Reinhart bemerker, “De gir oss ikke bare ny innsikt i hjernegrunnlaget for aldersrelatert hukommelsesnedgang, men de viser oss også at de negative aldersrelaterte endringene ikke er uforanderlige, at vi kan bringe tilbake det mer overlegne arbeidet minnefunksjon som [en person] hadde da [de] var mye yngre. ”
Dette kan tillate spesialister å øke uavhengigheten og livskvaliteten til eldre voksne, som vil kunne fortsette å stole på sunn kognitiv funksjon.
I tillegg understreker etterforskerne at den nye teknikken i fremtiden kan bli finpusset som en terapi for nevrodegenerative lidelser, som for eksempel Alzheimers sykdom.
“[Å] minnesmangel og problemer i funksjonell hjerneforbindelse er virkelig sentralt i mange hjernesykdommer, [...] og vårt håp er at dette arbeidet vil bidra til å legge grunnleggende vitenskapelig grunnlag for en helt ny vei for forskning, der vi utvikler nye , ikke-invasive nevrovitenskapelige verktøy for å hjelpe mennesker som lider av hjernesykdommer, sier Reinhart.
