Nová studie naznačuje, že krátká relace mozkového přepínání může zvrátit některé účinky stárnutí u starších dospělých.
Tato technika ještě není připravena na experimentální použití a není jasné, jak dlouho výhody vydrží. Autoři studie však uvedli, že doufají, že jejich zjištění připraví půdu pro zlepšení poznání u zdravých dospělých iu lidí trpících Alzheimerovou chorobou a jinými typy demence.
„Tato zjištění jsou důležitá, protože nám nejen poskytují nový pohled na mozkový základ pro pokles pracovní paměti související s věkem, ale také nám ukazují, že negativní změny související s věkem nejsou neměnné,“ uvedl vedoucí studie Robert Reinhart, neuroscientist ve společnosti Boston University.
Výsledky byly zveřejněny dnes (8. dubna) v časopise Nature Neuroscience.
Pracovní paměť
Reinhart a jeho spoluautor, doktorand John Nguyen, zaměřili své studium na aspekt poznávání zvaného pracovní paměť. To je náčrtník mozku, řekl Reinhart v tiskovém briefingu. Umožňuje lidem držet informace v aktivním používání po dobu několika sekund najednou, usnadňuje nejrůznější důležité úkoly, od provádění mentální matematiky po čtení až po konverzaci. Výzkum ukázal, že pracovní paměť je klíčovou součástí inteligence, řekl Reinhart novinářům.
Ale pracovní paměť v dospělosti klesá. Pokles není dramatický, ale je natolik významný, že starší dospělí vykonávají horší úkoly v průměrné práci než mladí dospělí. Reinhart a Nguyen chtěli zjistit, jestli dokážou přijít na to, proč - a možná změnit tu trajektorii.
Vědci najali 42 dospělých ve věku 20 až 29 a 42 starších dospělých ve věku 60 až 76; Vědci požádali účastníky, aby dokončili úkol pracovní paměti, zatímco jejich mozková aktivita byla monitorována elektroencefalogramem. Úkolem byla jednoduchá hra „najít rozdíly“, ve které účastníci viděli dva velmi podobné obrázky na obrazovce v krátkém sledu a museli identifikovat, co se liší od druhého obrázku. Všichni účastníci byli zdraví, bez diagnózy demence nebo jiných kognitivních problémů.
V některých sezeních účastníci dělali úkol, zatímco jejich mozek byl lehce stimulován neinvazivní elektrickou metodou zvanou transkraniální stimulace střídavým proudem. Pomocí elektrod na pokožce hlavy vědci pulzovali rytmickou elektrickou stimulací do prefrontálních a časných mozkových oblastí. Komunikace mezi těmito regiony na přední straně a po stranách mozku je považována za důležitou pro pracovní paměť.
Posilovač mozku
Experiment byl dvojitě slepý, takže ani účastníci ani vědci nevěděli, kdy účastníci dostávali mozkovou stimulaci. Kromě prvotního pocitu mravenčení na temeni hlavy se stimulace necítí jako nic, řekl Reinhart. (Aby podváděli účastníky během simulačních sezení, vědci jim dali 30 sekund světelného elektrického proudu skrz elektrody, což napodobovalo tento pocit.) Účastníci přišli na různé dny pro své fingované a skutečné sezení a stimulace trvala 25 minut.
Před jakoukoli stimulací hráli starší dospělí v úkolu pracovní paměti méně dobře než mladší kohorta. Přesnost u mladších dospělých byla v průměru kolem 90%, přičemž skóre se pohybovalo od 80. do 100%. U starších dospělých byl průměr blíž k 80%, přičemž skóre se pohybovalo od 70. do 70. let.
Stimulace tuto mezeru uzavřela. Asi za 12 minut od začátku stimulace mozku začali hrát starší dospělí i mladší skupina. Toto zlepšení pokračovalo, dokud experiment trval, 50 minut po zastavení stimulace.
"Neviděli jsme účinky klesající na základní linii nebo dokonce klesající na základní linii," řekl Reinhart. Vědci neměli experimentovat, aby viděli, jak dlouho výsledky vydrží, ale výsledky z jiného výzkumu mozkové stimulace naznačují, že účinky mohou přetrvávat i několik hodin, řekl.
V následných experimentech s dalšími 49 staršími a mladšími dospělými vědci také testovali účinky mozkové stimulace na mladé dospělé, kteří měli nejnižší skóre pracovní paměti. Výzkumníci zjistili, že i tito mladí lidé dostali podporu.
„Myslím si, že je možné druh turbodmychadla i normální, zdravé kognitivní fungování, a to iu mladých lidí,“ řekl Reinhart.
Synchronizace
Studie byla působivě dokončena, uvedli Walter Paulus a Zsolt Turi, oba kliničtí neurofyziologové z University Medical Center Göttingen v Německu, kteří se do výzkumu nezúčastnili. Vědci zkontrolovali svou vlastní práci na následných vzorcích účastníků, což zvyšuje důvěru ve zjištění, řekl Turi Live Science.
Paulus však varoval. Již řekl společnosti Live Science, že některé společnosti prodávají zařízení, která mají stimulovat mozek lebkou. Jak však ukazují studie Reinhart a Nguyen, stimulace mozku je třeba přizpůsobit. Vědci odvedli mnoho předběžných prací, aby se ujistili, že elektrody správně umístili a podali správnou stimulaci ke zlepšení funkce mozku.
"Pokud se odchýlíte od protokolu, můžete skončit buď bez výsledků, nebo také v kontraproduktivních výsledcích," řekl Paulus.
S dalším výzkumem však tato technika slibuje použití u pacientů, dodal.
Zdá se, že stimulace zvrátila úbytek stárnutí z několika klíčových důvodů, řekl Reinhart. Nejprve úzce zacílil na prefrontální kůru a spánkový lalok. U mladých dospělých, kteří využívají svou pracovní paměť, synchronizují tyto dvě oblasti rytmus své činnosti. Čím těsnější je synchronizace - nízkofrekvenční vzorec kolem 8 hertzů se zdá být sladkým místem - tím lepší je výkon paměti, řekl Reinhart.
U starších dospělých tato těsná synchronizace mizí, což se zdá být kořenem poklesu pracovní paměti.
To vede ke druhému klíčovému rysu stimulace mozku: jeho rytmu. Vědci pulzovali střídavým proudem přizpůsobeným přirozeným mozkovým rytmům lidí do těchto oblastí. V zásadě puls znovu promluví obě oblasti.
"Synchronizujeme tyto mozkové oblasti, které jsou ve starých, nesouvisejících nebo méně synchronizovaných," řekl Reinhart.
Reinhart poznamenal, že i mladí dospělí, kteří měli horší úkol v oblasti pracovní paměti, měli relativně desynchronizovaný chvění mozku.
Nová zjištění jsou výchozím bodem, uvedl Reinhart. Výzkumný tým již začal své studie zaměřovat na oblasti nemocí a poruch. Vědci objevili, ale dosud nezveřejněné, důkazy, že starší dospělí s více symptomy demence (ale ne plně rozvinutou demencí) vykazují horší synchronizaci mozku jak v oblasti pracovní paměti, tak v oblasti dlouhodobé paměti. To by mohlo znamenat, že technika synchronizace mozku by mohla být neinvazivní léčbou Alzheimerovy choroby a dalších forem demence, řekl Reinhart.
Vědci také zjistili, že mohou stimulovat mozek rytmy, které desynchronizují mozkové oblasti.
"Je to dobré pro další klinické kroky, protože víme, že existují mozkové poruchy charakterizované hypoconnectivitou, jako je autismus, schizofrenie a Alzheimerova choroba, ale pak jsou zde také poruchy charakterizované přílišnou mozkovou konektivitou, jako je Parkinsonova choroba a epilepsie," řekl Reinhart. „začátky nástroje, který dokáže synchronizovat i váš mozek více propojit, a desynchronizovat a učinit mozek méně propojeným.“
