Synkronisering av hjärnvågor kan bekämpa åldersrelaterade minnesproblem
Minnet kan försämras naturligt på grund av ålder, och även om denna process inte är relaterad till neurodegenerativa tillstånd, såsom Alzheimers, kan det fortfarande påverka en persons livskvalitet. Nu undersöker forskare från Boston University i Massachusetts sätt att bekämpa åldersrelaterat minnesminskning.
"Arbetsminne [...] är en grundläggande byggsten för mänsklig kognition", förklarar doktor Robert Reinhart, chef för universitetets Visual Cognitive Neuroscience Laboratory.
”Det har klassiskt kallats” sinnets arbetsbänk ”eller” sinnets skissblock. ”Det gör att vi kan hålla information i våra sinnen under en period av sekunder”, fortsätter han.
I huvudsak är detta den typ av minne som gör det möjligt för en person att göra spontana beräkningar och bedömningar och navigera i vardagssituationer.
Men arbetsminnet börjar också sjunka naturligt med åldern, vilket innebär att när en person blir äldre kan de ha svårare att utföra vissa uppgifter, som att hålla koll på sin ekonomi.
”Arbetsminne [...] är där vi tänker, där vi löser problem, där vi resonerar, planerar, utför matematiska beräkningar, fattar beslut. Det är i princip där medvetandet lever. ”
Robert Reinhart, Ph.D.
Av denna anledning har Reinhart och kollegor beslutat att undersöka varför arbetsminnet börjar minska med åldern och testa experimentella metoder för att vända nedgången.
”Ett av de viktigaste målen inom neurokognitivt åldrande är att förstå hjärnans grund för arbetsminnets nedgång i åldrande, och detta är ett av de mål som vi försökte tackla i detta [nya] arbete”, säger Reinhart.
Forskarna presenterar sina resultat i en uppsats som nu publiceras i tidskriften Natur neurovetenskap.
Vikten av hjärnvågssynkronicitet
Författarna noterar att arbetsteorin hittills har varit: Den här typen av minne tar en träff senare i livet som ett resultat av hjärnområden som normalt skulle fungera tillsammans faller ur synkronisering.
Ett viktigt kännetecken för denna desynkronisering, förklarar de vidare, är störningen av hjärnvågor - mönster av elektrisk aktivitet som indikerar hjärncellaktivitet - som normalt skulle samordna. Forskare kallar denna samordning "korsfrekvenskoppling."
Mer specifikt kopplar forskarna underhållet av arbetsminnet med korsfrekvenskopplingen av två typer av hjärnvågor, gamma och theta, i hjärnans prefrontala och temporala regioner.
För att bekräfta att theta- och gamma-hjärnvågor hade fallit ur synk hos äldre vuxna använde Reinhart och kollegor EEG-skanningar för att övervaka hjärnaktiviteten hos två kohorter: 42 deltagare i åldern 20–29 och 42 deltagare i åldern 60–76.
Faktum är att forskarna såg att de äldre vuxna presterade sämre än de yngre vuxna under arbetsminnesuppgifter, och de presenterade också "frikoppling" av hjärnvågor av theta och gamma.
Baserat på detta antog forskarna att användning av elektrisk hjärnstimulering för att synkronisera de två typerna av hjärnvågor kan återställa arbetsminneskapacitet i den äldre kohorten.
Således säger Reinhart, "Vi utvecklade en innovativ neurovetenskapsmetod som involverade icke-invasivt och säkert stimulera den mänskliga hjärnan med extremt svaga elektriska strömmar på ett mycket specifikt sätt."
”Vi kan snabbt öka minnesfunktionen”
Detta tillvägagångssätt gav lovande resultat: När de fick hjärnstimulering började de äldre deltagarna att prestera bättre på arbetsminnesuppgifter - nästan lika bra, som deras yngre motsvarigheter.
Forskarna fann också att hjärnstimuleringstekniken förbättrade synkroniseringen mellan gamma- och theta-hjärnvågor i vänstra temporala och prefrontala cortex.
"[Vi observerade att] genom att använda denna typ av stimulering kan vi återansluta eller omsynkronisera de felaktiga hjärnkretsarna i hjärnan hos äldre och sedan snabbt öka deras arbetsminnesfunktion", förklarar Reinhart.
"Och den ökade funktionen, fann vi, varade i minst 50 minuter efter att vi hade stoppat hjärnstimuleringen, och detta var efter bara 25 minuters hjärnstimuleringssession", tillägger han.
Forskarna förklarar att deras nuvarande resultat är viktiga av mer än en anledning.
För det första, som Reinhart konstaterar, ”De ger oss inte bara nya insikter i hjärnbasen för åldersrelaterat minnesminskning, men de visar oss också att de negativa åldersrelaterade förändringarna inte är oföränderliga, att vi kan få tillbaka det mer överlägsna arbetet minnesfunktion som [en person] hade när [de] var mycket yngre. ”
Detta kan göra det möjligt för specialister att öka självständigheten och livskvaliteten hos äldre vuxna, som skulle kunna fortsätta att förlita sig på en sund kognitiv funktion.
Dessutom betonar utredarna att den nya tekniken i framtiden skulle kunna finjusteras som en terapi för neurodegenerativa störningar, såsom Alzheimers sjukdom.
”[W] orking minnesunderskott och problem i funktionell hjärnanslutning är verkligen centralt för många hjärnsjukdomar, [...] och vårt hopp är att detta arbete kommer att bidra till att lägga grundläggande vetenskaplig grund för en helt ny väg för forskning, där vi utvecklar nya , icke-invasiva neurovetenskapliga verktyg för att hjälpa människor som lider av hjärnsjukdomar, säger Reinhart.
