Від лікування депресії до скорочення наслідків хвороби Паркінсона і пробудження пацієнтів, які перебувають у вегетативному стані, стимуляція мозку електричним струмом має величезний потенціал. Одне з нових досліджень спрямувало свої зусилля на те, щоб зупинити зниження пізнавальної здатності, покращуючи пам'ять і здатності до навчання. Проведений вченими з Бостонського університету експеримент продемонстрував неінвазивну техніку, яка здатна відновити робочу пам'ять у 70-річних літніх людей, настільки, що вона не поступалася такій у людей у віці 20 років.
У багатьох дослідженнях стимуляції мозку використовуються електроди, імплантовані в певні ділянки мозку, для доставки електричних імпульсів. Ця процедура називається «глибока» або «пряма» стимуляція мозку і має свої переваги завдяки точному позиціонуванню впливу. Проте впровадження електродів у мозок досить непрактичне, та й просто пов'язане з певними ризиками по запаленню або зараженню при недотриманні всіх операційних норм.
Альтернативою є непряма стимуляція за допомогою неінвазивного (неопераційного) методу через електроди, розташовані на шкірі голови, що дозволяє виробляти подібні маніпуляції навіть у домашніх умовах. Саме таким методом вирішив скористатися Роб Рейнхарт, нейробіолог з Бостонського університету, в прагненні поліпшити пам'ять літніх людей, яка, як правило, слабшає з віком.
Якщо говорити точніше, то його експерименти були повністю зосереджені на робочій пам'яті, яка включається, наприклад, коли ми згадуємо, що потрібно взяти в продуктовому магазині, або намагаємося знайти ключі від машини. За словами Рейнхарта, робоча пам'ять може почати погіршуватися вже до 30 років, оскільки різні відділи мозку починають втрачати свою зв'язність і стають менш узгодженими. Коли ми досягаємо 60 або 70 років, ця неузгодженість може призвести до помітного зниження когнітивних функцій.
Вчений виявив спосіб відновити порушені нейронні зв'язки. Метод ґрунтується на двох елементах роботи мозку. Перший - «сполучення», коли різні частини мозку активуються в заданій послідовності, як налагоджений оркестр. Другий - «синхронізація», коли повільні ритми, відомі як тета-ритми і пов'язані з гіпокампом, синхронізуються належним чином. Обидві ці функції погіршуються з віком і впливають на роботу пам'яті.
Для свого експерименту Рейнхарт задіяв групу молодих людей віком близько 20 років, а також групу літніх людей віком від 60 до 70 років. Кожна група повинна була виконати ряд певних завдань, які передбачали перегляд зображення, паузу, перегляд другого зображення, а потім по пам'яті виявлення відмінностей в них.
Не дивно, що молодша експериментальна група виступила набагато краще, ніж старша. Але потім Рейнхарт застосував 25 хвилин м'якої стимуляції кори головного мозку літніх людей з імпульсами, налаштованими на нервові контури кожного пацієнта у відповідність з областю кори відповідальною за робочу пам'ять. Після цього групи продовжили виконувати завдання, а розрив у точності виконання завдання між ними зник. Ефект тривав не менше 50 хвилин після стимуляції. Більш того, Рейнхарт виявив, що він здатний поліпшити функцію пам'яті навіть у молодих людей, які погано впоралися із завданнями.
«Ми виявили, що випробовувані у віці 20 років, які зіткнулися з труднощами при виконанні завдань, змогли також отримати вигоду з точно такої ж стимуляції», - говорить Рейнхарт. «Ми змогли поліпшити їх робочу пам'ять, навіть якщо їм не було за 60 або 70 років».
Рейнхарт сподівається продовжити вивчення того, як стимуляція мозку може поліпшити роботу мозку людини, особливо для Альцгеймера, які страждають від хвороби.
«Це відкриває нові можливості для досліджень і лікування», - говорить він. «І ми дуже раді цьому».
Дослідження було опубліковано в журналі Nature Neuroscience.
