Kratka sesija zatvaranja mozga može preokrenuti neke od učinaka starenja kod starijih odraslih osoba, navodi se u novom istraživanju.
Tehnika još nije spremna za eksperimentalnu upotrebu i nije jasno koliko dugo koristi traju. No, autori studije kažu kako se nadaju da će njihovi nalazi postaviti pozornicu poboljšanju kognicije, kako kod zdravih odraslih, tako i kod ljudi koji pate od Alzheimerove i druge vrste demencije.
"Ovi su nalazi važni jer nam ne pružaju samo nove uvide u osnovu mozga za opadanje radne memorije povezane sa dobi, već nam pokazuju i da negativne promjene vezane uz dob nisu nepromjenjive", rekao je voditelj studije Robert Reinhart, voditelj studije neuroznanstvenik sa sveučilišta u Bostonu.
Otkrića su objavljena danas (8. travnja) u časopisu Nature Neuroscience.
Radna memorija
Reinhart i njegov koautor, doktorski student John Nguyen, fokusirali su svoju studiju na aspekt spoznaje koji se zove radna memorija. Ovo je mozak za skice, rekao je Reinhart u brifingu za novinare. Omogućuje ljudima da drže informacije u aktivnoj uporabi nekoliko sekundi istovremeno, što olakšava sve vrste važnih zadataka, od izvođenja mentalne matematike do čitanja do razgovora. Istraživanje je pokazalo da je radna memorija ključni dio inteligencije, rekao je Reinhart novinarima.
Ali radna memorija opada tijekom odrasle dobi. Pad nije dramatičan, ali je dovoljno značajan da stariji odrasli obavljaju loše, u prosjeku, zadatke radne memorije od mlađih odraslih. Reinhart i Nguyen htjeli su vidjeti mogu li shvatiti zašto - i možda promijeniti tu putanju.
Istraživači su regrutovali 42 odrasle osobe u dobi od 20 do 29 godina i 42 starije životne dobi od 60 do 76 godina; znanstvenici su od sudionika tražili da dovrše zadatak radne memorije dok im se moždana aktivnost pratila elektroencefalogramom. Zadatak je bio jednostavna igra „pronađi razlike“ u kojoj su sudionici u kratkom slijedu vidjeli dvije vrlo slične slike na ekranu i morali su identificirati u čemu se razlikuje u drugoj slici. Svi sudionici bili su zdravi, bez dijagnoze demencije ili drugih kognitivnih problema.
U nekim su sesijama sudionici odradili zadatak dok im je mozak lagano stimulirao neinvazivnom električnom metodom zvanom transkranijalna stimulacija naizmjeničnom strujom. Koristeći elektrode na vlasištu, istraživači su pulsirali ritmičku električnu stimulaciju u prefrontalna i temporalna područja mozga. Smatra se da je komunikacija između prednjih i prednjih strana mozga važna za radnu memoriju.
Pojačivač mozga
Eksperiment je bio dvostruko slijep, tako da ni sudionici ni istraživači nisu znali kada su sudionici primili mozak. Osim početnog škakljanja na vlasištu, stimulacija ne izgleda kao ništa, rekao je Reinhart. (Kako bi prevarili sudionike tijekom lažnih sjednica, istraživači su im davali 30 sekundi svjetlosne električne struje kroz elektrode, oponašajući taj osjećaj.) Sudionici su dolazili različitih dana zbog svoje sramne i stvarne sesije, a stimulacija je trajala 25 minuta.
Prije bilo kakve stimulacije, stariji odrasli su radili manje dobro na zadatku radne memorije u odnosu na mlađu skupinu. Točnost kod mlađih odraslih prosječno je bila oko 90%, s rezultatima od 80-ih do gotovo 100% točnim. U starijih odraslih osoba prosjek je bio bliži 80%, s rezultatima od niskih 70-ih do sredine 80-ih.
Stimulacija je zatvorila taj jaz. U roku od oko 12 minuta od početka stimulacije mozga, starije odrasle osobe počele su nastupati kao i mlađa skupina. Ovo je poboljšanje nastavljeno sve dok je eksperiment trajao, 50 minuta nakon što je stimulacija prestala.
"Nismo vidjeli da se učinci spuštaju na osnovnu liniju ili se čak smanjuju do razine osnovne linije", rekao je Reinhart. Istraživači nisu eksperimentirali da vide koliko dugo traju rezultati, ali rezultati drugih istraživanja o stimulaciji mozga sugeriraju da učinci mogu trajati nekoliko sati, rekao je.
U naknadnim eksperimentima s još 49 starijih i mlađih odraslih, istraživači su također testirali učinke stimulacije mozga na mlade odrasle osobe koji su imali najniže rezultate radne memorije. I ovi su mladi ljudi dobili poticaj, otkrili su istraživači.
"Mislim da je moguće napuniti turbo čak i normalno, zdravo kognitivno funkcioniranje, uključujući i kod mladih", rekao je Reinhart.
Sinkroniziranje
Istraživanje je bilo impresivno izvedeno, rekli su Walter Paulus i Zsolt Turi, obojica klinički neurofiziolozi Sveučilišnog medicinskog centra Göttingen u Njemačkoj, koji nisu bili uključeni u istraživanje. Istraživači su provjerili vlastiti rad na naknadnim uzorcima sudionika, što povećava povjerenje u nalaze, rekao je Turi za Live Science.
Ima još posla, upozorio je Paulus. Već su, rekao je Live Science, da neke tvrtke prodaju uređaje namijenjene stimulaciji mozga kroz lubanju. Ali kao što pokazuje Reinhartova i Nguyenova studija, stimulaciju mozga potrebno je personalizirati. Istraživači su obavili mnogo preliminarnih radova kako bi osigurali da pravilno postavljaju elektrode i daju odgovarajuću stimulaciju kako bi poboljšali rad mozga.
"Ako odstupite od protokola, možete doći ili do rezultata ili do kontraproduktivnih rezultata", rekao je Paulus.
No daljnjim istraživanjima ova tehnika ima obećanja za uporabu kod pacijenata, dodao je.
Čini se da stimulacija preokreće pad starenja iz nekoliko ključnih razloga, rekao je Reinhart. Prvo, usko je ciljao prefrontalni korteks i temporalni režanj. Kod mladih odraslih koji koriste radno pamćenje, ova dva područja sinkroniziraju ritmove njihove aktivnosti. Čvršća sinkronizacija - niskofrekventni uzorak od oko 8 herca čini se da je slatko mjesto - što bolja radna memorija radi, rekao je Reinhart.
U starijih odraslih osoba ta uska sinkronizacija nestaje, što se čini korijenom opadanja radne memorije.
To dovodi do drugog ključnog obilježja stimulacije mozga: njegove ritmičnosti. Istraživači su na ta područja pulsirali izmjeničnu struju prilagođenu osobnim prirodnim ritmovima mozga. U biti, puls ponovno progovara u dva područja.
"Sinhroniziramo ta područja mozga koja su u starijim osobama nevezana ili neusklađena ili manje sinkronizirana", rekao je Reinhart.
Mladi odrasli koji su bili lošiji u zadatku radne memorije također su imali relativno desinhronizirano mokrenje, napomenuo je Reinhart.
Nova otkrića su polazna točka, rekao je Reinhart. Već je istraživački tim počeo gurati svoje studije na područja bolesti i poremećaja. Istraživači su otkrili, ali još nisu objavljeni, dokazi da starije odrasle osobe s više simptoma demencije (ali ne i potpuno popunjena demencija) pokazuju lošiju sinhronizaciju mozga, kako u regijama s radnom memorijom, tako i s dugoročnom memorijom. To bi moglo značiti da bi tehnika sinhronizacije mozga mogla biti neinvazivni tretman Alzheimerove bolesti i drugih oblika demencije, rekao je Reinhart.
Istraživači su također otkrili da mogu stimulirati mozak ritmovima koji desinhroniziraju moždane regije.
"Dobro se snalazi za sljedeće kliničke korake, jer znamo da postoje moždani poremećaji koje karakterizira hipokonektivnost, poput autizma, šizofrenije i Alzheimerove bolesti, ali tada postoje i poremećaji karakterizirani pretjeranom povezanošću mozga, poput Parkinsonove i epilepsije", rekao je Reinhart. "počeci alata koji može i sinkronizirati, a vaš mozak povezati i desinhronizirati i učiniti mozak manje povezanim."
