Električna stimulacija mozga može poboljšati radnu memoriju

Nova istraživanja sugeriraju da primjena struje niskog napona na mozak sinkronizira moždane valove i poboljšava kratkotrajnu radnu memoriju.

Istražitelji s Imperial Collegea u Londonu otkrili su da primjena struje niskog napona može međusobno sinkronizirati različita područja mozga, što ljudima omogućuje bolju izvedbu zadataka koji uključuju radnu memoriju.

Nadamo se da bi se pristup jednog dana mogao koristiti za zaobilaženje oštećenih područja mozga i prenošenje signala kod ljudi s traumatičnom ozljedom mozga, moždanim udarom ili epilepsijom.

Mozak je u stalnom stanju brbljanja, pri čemu se ova aktivnost vidi kao moždani valovi koji osciliraju na različitim frekvencijama i različitim regijama održavajući stalan "ritam".

U studiji je Imperial tim otkrio da primjena slabe električne struje kroz vlasište pomaže u usklađivanju različitih dijelova mozga, sinkronizirajući moždane valove i omogućujući im da drže isti ritam.

Rezultati su objavljeni u časopisueŽivota.

"Ono što smo primijetili je da su ljudi imali bolju izvedbu kad su dva vala imala isti ritam i istovremeno", rekla je dr. Ines Ribeiro Violante, neuroznanstvenica s Medicinskog odjela Imperiala, koja je vodila istraživanje.

U ispitivanju, provedenom u suradnji s University College London, tim je koristio tehniku ​​koja se naziva transkranijalna stimulacija izmjeničnom strujom (TACS) za manipulaciju pravilnim ritmom mozga.

Otkrili su da zujanje mozga električnom energijom može poboljšati performanse istih memorijskih procesa koji se koriste kada ljudi pokušavaju zapamtiti imena na zabavi, telefonske brojeve ili čak kratki popis namirnica.

Violante i tim koristili su TCAS za ciljanje dviju regija mozga - srednjeg frontalnog girusa i donjeg parijetalnog režnja - za koja je poznato da sudjeluju u radnoj memoriji.

Od deset dobrovoljaca zatraženo je da izvrše set memorijskih zadataka sve veće poteškoće dok primaju stimulaciju teta frekvencije u dva područja mozga. Stimulacija se izvodila u malo različito vrijeme (nesinkronizirano), istodobno (sinkrono) ili samo u brzom naletu (lažno) da bi se stekao dojam da dobivate cjeloviti tretman.

U eksperimentima s radnom memorijom sudionici su gledali zaslon na kojem su bljeskali brojevi i morali su se sjetiti je li broj isti kao prethodni, ili u slučaju težeg ispitivanja, odgovara li trenutni broj dvobrojnom prethodna.

Rezultati su pokazali da kada su se sinhronizirano stimulirale regije mozga, poboljšalo se vrijeme reakcije na memorijske zadatke, posebno na teže zadatke koji su zahtijevali od dobrovoljaca da drže dva niza brojeva u svojim mislima.

"Klasično ponašanje je sporije raditi na težem kognitivnom zadatku, ali ljudi su brže izvodili sinkroniziranu stimulaciju i brže kao na jednostavnijem zadatku", rekla je Violante.

Prethodne studije pokazale su da stimulacija mozga elektromagnetskim valovima ili električnom strujom može utjecati na moždanu aktivnost, polje je ostalo kontroverzno zbog nedostatka obnovljivosti.

Ali upotreba funkcionalnog MRI za prikaz mozga omogućila je timu da pokaže promjene u aktivnosti koje se javljaju tijekom stimulacije, s električnom strujom koja potencijalno modulira protok informacija.

"Možemo koristiti TACS za manipuliranje aktivnošću ključnih moždanih mreža i možemo vidjeti što se događa s fMRI", objasnila je Violante.

"Rezultati pokazuju da je, kad je stimulacija bila sinkronizirana, došlo do povećanja aktivnosti u onim regijama koje su bile uključene u zadatak", rekla je. "Kada se nije sinkronizirao, vidio se suprotan efekt."

Međutim, jedna od glavnih prepreka da se takav tretman učini široko dostupnim je individualna priroda mozga ljudi. Ne samo da elektrode moraju postići pravu frekvenciju, već je usmjeravaju na pravi dio mozga i na vrijeme dobivaju otkucaje.

Violante je dodala: „Koristimo vrlo jeftinu tehniku ​​i to je jedna od prednosti za koju se nadamo da će donijeti ako se prevede na kliniku.

„Sljedeći je korak vidjeti funkcionira li stimulacija mozga kod pacijenata s ozljedom mozga, u kombinaciji sa slikanjem mozga, gdje pacijenti imaju lezije koje ometaju komunikaciju na daljinu u njihovom mozgu.

"Nada se da bi se na kraju mogao koristiti za ove pacijente, pa čak i one koji su pretrpjeli moždani udar ili imaju epilepsiju."

Izvor: Imperial College London / EurekAlert

foto: