Uue uuringu kohaselt võib lühike aju zappimise sessioon vanematel täiskasvanutel vananemise mõjusid tagasi pöörata.
Tehnika pole veel eksperimentaalseks kasutamiseks valmis ja pole selge, kui kaua eelised püsivad. Kuid uuringu autorid ütlesid, et nad loodavad, et nende leiud panevad aluse tunnetuse parandamiseks nii tervetel täiskasvanutel kui ka Alzheimeri tõbe ja muud tüüpi dementsust põdevatel inimestel.
"Need leiud on olulised, kuna need mitte ainult ei anna meile uusi teadmisi vanusega seotud töömälu languse aju alustest, vaid näitavad meile ka, et negatiivsed vanusega seotud muutused ei ole muutumatud," ütles uuringu juht Robert Reinhart, Bostoni ülikooli neuroteadlane.
Tulemused avaldati täna (8. aprillil) ajakirjas Nature Neuroscience.
Töömälu
Reinhart ja tema kaasautor doktorant John Nguyen keskendusid oma uurimisel tunnetuslikule aspektile, mida nimetatakse töömäluks. See on aju visandipadi, ütles Reinhart pressibriifingul. See võimaldab inimestel hoida teavet aktiivses kasutuses mõni sekund korraga, hõlbustades kõikvõimalikke olulisi ülesandeid, alates vaimse matemaatika tegemisest kuni lugemiseni ja lõpetades vestlusega. Uuringud on näidanud, et töömälu on luure oluline osa, ütles Reinhart ajakirjanikele.
Kuid töömälu väheneb täiskasvanueas. Langus pole dramaatiline, kuid on piisavalt märkimisväärne, et vanemad täiskasvanud töömäluga seotud tööülesanded on keskmiselt halvemad kui noorematel täiskasvanutel. Reinhart ja Nguyen tahtsid teada saada, kas nad saaksid aru, miks - ja võib-olla seda trajektoori muuta.
Teadlased värbasid 42 täiskasvanut vanuses 20 kuni 29 ja 42 vanemat täiskasvanut vanuses 60 kuni 76 aastat; teadlased palusid osalejatel täita töömälu ülesanne, samal ajal kui nende aju aktiivsust jälgiti elektroentsefalogrammi abil. Ülesandeks oli lihtne mäng "erinevuste leidmine", milles osalejad nägid ekraanil lühikese järjestusega kahte väga sarnast pilti ja pidid tuvastama, mis erineb teisest pildist. Kõik osalejad olid terved, ilma dementsuse või muude kognitiivsete probleemide diagnoosita.
Mõnel sessioonil tegid osalejad ülesande, samal ajal kui nende aju stimuleeriti kergelt mitteinvasiivse elektrilise meetodiga, mida nimetatakse transkraniaalse vahelduvvoolu stimulatsiooniks. Kasutades peanahal elektroode, pulseerisid teadlased rütmilise elektrilise stimulatsiooni aju prefrontaalsesse ja ajalisse piirkonda. Suhtlus nende piirkondade vahel, aju esi- ja külgedel, on töömälu jaoks oluline.
Aju korduva
Katse oli topeltpime, nii et ei osalejad ega teadlased teadnud, millal osalejad aju stimulatsiooni said. Reinhart ütles, et peale peanaha esialgse kipitustunde ei tunne stimulatsioon midagi. (Osalejate petmiseks võltsseansside ajal andsid teadlased neile 30 sekundit elektroodide kaudu kerget elektrivoolu, jäljendades seda sensatsiooni.) Osalejad tulid varjatud ja tõeliste sessioonide jaoks erinevateks päevadeks kohale ja stimulatsioon kestis 25 minutit.
Enne mis tahes stimulatsiooni täitsid vanemad täiskasvanud töömälu ülesannet halvemini kui nooremad kohordid. Nooremate täiskasvanute täpsus oli keskmiselt umbes 90%, skoorid olid vahemikus kõrgest 80-st kuni peaaegu 100% -ni. Vanemate täiskasvanute keskmine oli lähemal 80% -le, skoorid olid vahemikus madalatest 70ndatest kuni 80ndate keskpaigani.
Stimuleerimine lõi selle lünga kinni. Umbes 12 minuti jooksul pärast aju stimulatsiooni algust hakkasid esinema nii vanemad täiskasvanud kui ka nooremad rühmad. See paranemine jätkus seni, kuni eksperiment kestis, 50 minutit pärast stimulatsiooni lõppu.
"Me ei näinud, kuidas efektid taanduvad baasjoonele või isegi trendivad allapoole taset," sõnas Reinhart. Teadlased pole katsetanud, kui kaua tulemused püsivad, kuid teiste aju stimulatsiooni uuringute tulemused näitavad, et mõju võib püsida mitu tundi, ütles ta.
Järelkatsetes, kus osales veel 49 vanemat ja nooremat täiskasvanut, katsetasid teadlased ka aju stimulatsiooni mõju noortele täiskasvanutele, kellel oli madalaim töömälu hinne. Ka need noored said tõuke, leidsid teadlased.
"Arvan, et isegi normaalse ja tervisliku kognitiivse funktsioneerimise korral on võimalik turboülelaadimist omistada, sealhulgas ka noortel inimestel," sõnas Reinhart.
Sünkroonimine üles
Uuring viidi läbi muljetavaldavalt, ütlesid Saksamaa Göttingeni ülikooli meditsiinikeskuse kliinilised neurofüsioloogid Walter Paulus ja Zsolt Turi, kes polnud uuringuga seotud. Teadlased kontrollisid oma tööd osalejate järelproovide osas, mis suurendab usaldust leidude suhtes, ütles Turi Live Science'ile.
Siiski on veel palju tööd teha, hoiatas Paulus. Juba ütles ta Live Science'ile, et mõned ettevõtted müüvad kolju kaudu aju stimuleerimiseks mõeldud seadmeid. Kuid nagu näitab Reinharti ja Nguyeni uuring, tuleb aju stimulatsiooni isikupärastada. Teadlased tegid palju eeltööd veendumaks, et nad paigutasid elektroodid õigesti ja toimisid aju talitluse parandamiseks õige stimulatsiooniga.
"Kui kaldute protokollist kõrvale, võite tulemuseks olla kas tulemuste puudumine või ka vastupidised tulemused," sõnas Paulus.
Täiendavate uuringutega on tehnika siiski patsientide jaoks paljulubav, lisas ta.
Tundub, et stimuleerimine pöörab vananemise languse tagasi mõnedel peamistel põhjustel, ütles Reinhart. Esiteks siirdus see kitsalt prefrontaalset ajukoort ja ajalist loba. Noortel täiskasvanutel, kes kasutavad oma töömälu, sünkroniseerivad need kaks piirkonda oma tegevuse rütmi. Tihedam sünkroniseerimine - madala sagedusega muster 8 hertsi ümber näib olevat magus koht - seda parem töötab töömälu, ütles Reinhart.
Vanematel täiskasvanutel kaob see tihe sünkroniseerimine, mis näib olevat töömälu languse juur.
See viib aju stimulatsiooni teisele põhijoonele: selle rütmilisusele. Teadlased impulsisid neisse piirkondadesse inimeste loomulikele aju rütmidele kohandatud vahelduvat voolu. Sisuliselt paneb pulss kaks ala uuesti rääkima.
"Me sünkroniseerime neid ajupiirkondi, mis on lahti ühendatud või korreleerimata või eakatel vähem sünkroniseeritud," ütles Reinhart.
Noortel täiskasvanutel, kellel oli töömälu ülesande täitmine halvem, oli ka suhteliselt desünkroniseeritud ajuhääletus, märkis Reinhart.
Uued leiud on lähtepunktiks, ütles Reinhart. Juba on uurimisrühm hakanud oma uuringuid suunama haiguste ja häirete valdkondadesse. Teadlased on leidnud, kuid seni veel avaldamata, tõendeid selle kohta, et vanematel täiskasvanutel, kellel on rohkem dementsuse sümptomeid (kuid mitte täiemahulist dementsust), on aju halvem sünkroniseerimine nii töömälu kui ka pikaajalise mälu piirkonnas. See võib tähendada, et aju sünkroniseerimise tehnika võib olla Alzheimeri tõve ja muude dementsuse vormide mitteinvasiivne ravi, ütles Reinhart.
Teadlased on ka leidnud, et nad saavad aju stimuleerida rütmidega, mis desünkroniseerivad ajupiirkondi.
"See sobib hästi järgmisteks kliinilisteks etappideks, sest me teame, et on ajuhaigusi, mida iseloomustab hüpokonnektiivsus, nagu autism, skisofreenia ja Alzheimeri tõbi, kuid siis on ka häireid, mida iseloomustab liiga suur ajuühendus, nagu Parkinsoni tõbi ja epilepsia," sõnas Reinhart. "tööriista algus, mis võib nii sünkroonida kui ka muuta teie aju rohkem ühendatuks, desünkroniseerida ja muuta teie aju vähem ühendatuks."
