Μια σύντομη περίοδος εγκεφάλου μπορεί να αναστρέψει μερικές από τις επιδράσεις της γήρανσης σε ηλικιωμένους ενήλικες, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Η τεχνική δεν είναι ακόμα έτοιμη για μη πειραματική χρήση και δεν είναι ξεκάθαρο πόσο διαρκούν τα οφέλη. Αλλά οι συγγραφείς της μελέτης δήλωσαν ότι ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα θέσουν το στάδιο για τη βελτίωση της γνώσης τόσο σε υγιείς ενήλικες όσο και σε άτομα που πάσχουν από άνοια του Alzheimer και άλλα είδη άνοιας.
"Αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά επειδή δεν μας δίνουν μόνο νέες γνώσεις στη βάση του εγκεφάλου για τη μείωση της εργασιακής μνήμης λόγω ηλικίας, αλλά μας δείχνουν επίσης ότι οι αρνητικές αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία δεν είναι αμετάβλητες", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Robert Reinhart, Νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν σήμερα (8 Απριλίου) στο περιοδικό Nature Neuroscience.
Μνήμη εργασίας
Ο Reinhart και ο συν-συγγραφέας του, διδάκτωρ John Nguyen, εστίασαν τη μελέτη τους σε μια πτυχή της γνώσης που ονομάζεται μνήμη εργασίας. Αυτό είναι το σκίτσο του εγκεφάλου, είπε ο Reinhart σε συνέντευξη Τύπου. Επιτρέπει στους ανθρώπους να κατέχουν πληροφορίες σε ενεργό χρήση για μερικά δευτερόλεπτα τη φορά, διευκολύνοντας κάθε είδους σημαντικά καθήκοντα, από την εκτέλεση διανοητικών μαθηματικών μέχρι την ανάγνωση και τη συζήτηση. Έρευνες έχουν δείξει ότι η μνήμη εργασίας είναι βασικό μέρος της νοημοσύνης, δήλωσε ο Reinhart στους δημοσιογράφους.
Αλλά η μνήμη εργασίας μειώνεται κατά την ενηλικίωση. Η πτώση δεν είναι δραματική, αλλά είναι αρκετά σημαντικό ότι οι ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας αποδίδουν χειρότερα, κατά μέσο όρο, σε εργασίες μνήμης εργασίας από τους νεότερους ενήλικες. Οι Reinhart και Nguyen ήθελαν να δουν αν μπορούσαν να καταλάβουν γιατί - και ίσως να αλλάξουν αυτή τη τροχιά.
Οι ερευνητές στρατολόγησαν 42 ενήλικες ηλικίας 20 έως 29 ετών και 42 ηλικιωμένους ενήλικες ηλικίας 60 έως 76 ετών. οι επιστήμονες ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να ολοκληρώσουν ένα έργο μνήμης εργασίας ενώ η δραστηριότητα του εγκεφάλου τους παρακολουθείτο με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Το έργο ήταν ένα απλό παιχνίδι "βρείτε τις διαφορές", στο οποίο οι συμμετέχοντες είδαν δύο πολύ παρόμοιες εικόνες σε μια οθόνη σε σύντομη διαδοχή και έπρεπε να προσδιορίσουν τι ήταν διαφορετικό για τη δεύτερη εικόνα. Όλοι οι συμμετέχοντες ήταν υγιείς, χωρίς διαγνώσεις άνοιας ή άλλα γνωστικά προβλήματα.
Σε μερικές συνεδρίες, οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν την εργασία ενώ ο εγκέφαλός τους ελαφρά διεγέρθηκε με μια μη επεμβατική ηλεκτρική μέθοδο που ονομάζεται διέγερση εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω διακράτησης. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια στο κρανίο, οι ερευνητές παλμούσαν τη ρυθμική ηλεκτρική διέγερση σε προμετωπιαίες και χρονικές περιοχές του εγκεφάλου. Η επικοινωνία μεταξύ αυτών των περιοχών, στο μέτωπο και τις πλευρές του εγκεφάλου, θεωρείται σημαντική για τη μνήμη εργασίας.
Ενίσχυση εγκεφάλου
Το πείραμα ήταν διπλά τυφλό, έτσι ούτε οι συμμετέχοντες ούτε οι ερευνητές ήξεραν πότε οι συμμετέχοντες έλαβαν εγκεφαλική διέγερση. Εκτός από μια αρχική αίσθηση μυρμήγκιασμα στο τριχωτό της κεφαλής, η διέγερση δεν αισθάνεται όπως τίποτα, είπε ο Reinhart. (Για να ξεγελάσουν οι συμμετέχοντες κατά τη διάρκεια των συνδιαλέξεων, οι ερευνητές τους έδωσαν 30 δευτερόλεπτα φωτός ηλεκτρικού ρεύματος μέσω των ηλεκτροδίων, μιμούμενοι αυτή την αίσθηση.) Οι συμμετέχοντες ήρθαν για διαφορετικές ημέρες για τις ψεύτικες και πραγματικές τους συνεδρίες και η διέγερση διήρκεσε 25 λεπτά.
Πριν από οποιαδήποτε διέγερση, οι ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας απέδωσαν λιγότερο καλά στην εργασία μνήμης εργασίας από ό, τι η νεώτερη κοόρτη. Η ακρίβεια στους νεαρούς ενήλικες ήταν κατά μέσο όρο περίπου 90%, με βαθμολογίες που κυμαίνονται από τα υψηλά 80 έως σχεδόν 100% σωστά. Σε ηλικιωμένους ενήλικες, ο μέσος όρος ήταν πιο κοντά στο 80%, με βαθμολογίες που κυμαίνονται από τα χαμηλά 70 έως τα μέσα της δεκαετίας του '80.
Η διέγερση έκλεισε αυτό το κενό. Μέσα σε περίπου 12 λεπτά από την έναρξη της διέγερσης του εγκεφάλου, οι ηλικιωμένοι ενήλικες άρχισαν να παίζουν και την νεότερη ομάδα. Αυτή η βελτίωση συνεχίστηκε όσο το πείραμα κράτησε, 50 λεπτά μετά τη διακοπή της διέγερσης.
"Δεν είδαμε τα αποτελέσματα να φτάνουν στη γραμμή βάσης ή ακόμα και να φτάνουν στο βασικό επίπεδο", δήλωσε ο Reinhart. Οι ερευνητές δεν έχουν πειραματιστεί για να δουν πόσο καιρό τα αποτελέσματα, αλλά τα αποτελέσματα από άλλη έρευνα ερεθισμού εγκεφάλου δείχνουν ότι τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να παραμείνουν για αρκετές ώρες, είπε.
Σε πειράματα παρακολούθησης με άλλα 49 ηλικιωμένα και νεώτερα ενήλικα, οι ερευνητές επίσης έλεγξαν τις επιδράσεις της εγκεφαλικής διέγερσης σε νεαρούς ενήλικες που είχαν τα χαμηλότερα αποτελέσματα μνήμης εργασίας. Αυτοί οι νέοι πήραν επίσης ώθηση, διαπίστωσαν οι ερευνητές.
"Νομίζω ότι είναι δυνατόν να το είδος του στροβιλοσυγκόλλησης ακόμη και φυσιολογική, υγιή γνωστική λειτουργία, συμπεριλαμβανομένων των νέων", δήλωσε ο Reinhart.
Συγχρονισμός
Η μελέτη έγινε εντυπωσιακά, δήλωσε ο Walter Paulus και ο Zsolt Turi, και οι δύο κλινικοί νευροφυσιολόγοι στο Πανεπιστημιακό Ιατρικό Κέντρο Göttingen της Γερμανίας, οι οποίοι δεν συμμετείχαν στην έρευνα. Οι ερευνητές έλεγξαν τη δουλειά τους σε δείγματα παρακολούθησης των συμμετεχόντων, γεγονός που ενισχύει την εμπιστοσύνη στα ευρήματα, δήλωσε ο Turi στην Live Science.
Υπάρχει ακόμα δουλειά, όμως, προειδοποίησε ο Παύλος. Ήδη, είπε στη Live Science, ορισμένες εταιρείες πωλούν συσκευές που προορίζονται να τονώσουν τον εγκέφαλο μέσω του κρανίου. Αλλά όπως δείχνει η μελέτη του Reinhart και του Nguyen, η εγκεφαλική διέγερση πρέπει να εξατομικευθεί. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν πολλές προκαταρκτικές εργασίες για να βεβαιωθούν ότι έβαλαν τα ηλεκτρόδια σωστά και παρέδωσαν την κατάλληλη διέγερση για να βελτιώσουν τη λειτουργία του εγκεφάλου.
"Εάν αποκλίνετε από το πρωτόκολλο, μπορεί να καταλήξετε είτε σε μηδενικά αποτελέσματα είτε σε αντιπαραγωγικά αποτελέσματα", δήλωσε ο Paulus.
Με περαιτέρω έρευνα, ωστόσο, η τεχνική έχει υπόσχεση για χρήση σε ασθενείς, πρόσθεσε.
Η διέγερση φάνηκε να αντιστρέφει την πτώση της γήρανσης για μερικούς βασικούς λόγους, δήλωσε ο Reinhart. Πρώτον, στόχευσε στενά τον προμετωπιαίο φλοιό και τον κροταφικό λοβό. Στους νεαρούς ενήλικες που χρησιμοποιούν τη μνήμη εργασίας τους, οι δύο αυτές περιοχές συγχρονίζουν τους ρυθμούς της δραστηριότητάς τους. Ο αυστηρότερος συγχρονισμός - ένα μοτίβο χαμηλής συχνότητας γύρω στα 8 hertz φαίνεται να είναι το γλυκό σημείο - η καλύτερη μνήμη εργασίας εκτελεί, είπε ο Reinhart.
Σε ηλικιωμένους ενήλικες, αυτός ο σφιχτός συγχρονισμός εξαφανίζεται, ο οποίος φαίνεται να είναι η ρίζα της παρακμής της μνήμης εργασίας.
Αυτό οδηγεί στο δεύτερο βασικό χαρακτηριστικό της εγκεφαλικής διέγερσης: της ρυθμικότητάς της. Οι ερευνητές παλμούσαν εναλλασσόμενο ρεύμα προσαρμοσμένο στους φυσικούς εγκεφαλικούς ρυθμούς των ανθρώπων σε αυτές τις περιοχές. Στην ουσία, ο παλμός παίρνει ξανά τους δύο τομείς.
"Συντονίζουμε αυτές τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι αποσυνδεδεμένες ή μη συνδεδεμένες ή λιγότερο συγχρονισμένες στους ηλικιωμένους", δήλωσε ο Reinhart.
Οι νεαροί ενήλικες που ήταν χειρότεροι στο έργο μνήμης εργασίας είχαν επίσης σχετικά αποσυγχρονισμένη εγκεφαλική φλύαρα, σημείωσε ο Reinhart.
Τα νέα ευρήματα είναι ένα σημείο εκκίνησης, δήλωσε ο Reinhart. Ήδη, η ερευνητική ομάδα έχει αρχίσει να ωθεί τις σπουδές της στους τομείς της νόσου και της διαταραχής. Οι ερευνητές έχουν βρει, αλλά δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί, στοιχεία ότι οι μεγαλύτεροι ενήλικες με περισσότερα συμπτώματα άνοιας παρουσιάζουν χειρότερη συγχρονισμό εγκεφάλου τόσο στις περιοχές μνήμης εργασίας όσο και στις περιοχές μακροχρόνιας μνήμης. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι η τεχνική συγχρονισμού εγκεφάλου θα μπορούσε να είναι μια μη επεμβατική θεραπεία για τη νόσο Alzheimer και άλλες μορφές άνοιας, δήλωσε ο Reinhart.
Οι ερευνητές έχουν επίσης βρει ότι μπορούν να τονώσουν τον εγκέφαλο με ρυθμούς που αποσυντονίζουν τις περιοχές του εγκεφάλου.
«Είναι καλό για τα επόμενα κλινικά βήματα, επειδή γνωρίζουμε ότι υπάρχουν εγκεφαλικές διαταραχές που χαρακτηρίζονται από υποπονητικότητα, όπως ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια και η νόσος του Αλτσχάιμερ, αλλά υπάρχουν και διαταραχές που χαρακτηρίζονται από υπερβολική εγκεφαλική συνδεσιμότητα, όπως η νόσος του Πάρκινσον και η επιληψία», δήλωσε ο Reinhart. "τις αρχές ενός εργαλείου που μπορεί συγχρόνως να συγχρονίσει και να κάνει τον εγκέφαλό σας πιο συνδεδεμένο και να αποσυγχρονίσει και να κάνει τον εγκέφαλό σας λιγότερο συνδεδεμένο".
