科學也可以如此靠近

波士頓大學的這項研究結果,有望逆轉與年齡有關的記憶衰退

4月
09
2019

2019年4月09日21時 IEEE中國

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照片來源:波士頓大學

電刺激曾經是用於大腦的最後治療手段。例如,電休克療法被開發用於在其他療法失敗後治療嚴重抑鬱症。

但時代在變。現在我們正處於一個溫和的、非侵入性的腦刺激時代。已證明放在頭皮上的電極可以利用輕微的電擊來安全地微調大腦,目前正在測試其用於治療阿爾茨海默氏症、減輕強迫症甚至提高記憶力方面的效果。

經過25分鐘的刺激(包括在大腦的兩個額葉區域之間同步腦波)後,60歲至76歲的成年人在工作記憶任務上的表現有了明顯的提高,以至於他們的表現與年輕人相當。

「我們可以重新連接或重新同步老年人大腦中那些有故障的腦迴路,然後迅速增強他們的工作記憶機能。」論文作者Robert Reinhart在關於這項研究的新聞發布會上說。

研究結果很重要,主要有兩個原因。首先,他們支持這樣一種理論,即與年齡相關的大腦衰退是由於大腦區域之間的連接障礙造成的。其次,他們認為這種衰退不是永久性的,而且有可能恢復年輕時的大腦機能。

Reinhart和波士頓大學的研究生John Nguyen邀請了兩組成年人——42名年齡介於20至29歲的年輕人和42名年齡介於60至76歲的老年人——參加一系列的工作記憶測試,比如識別圖像在短暫延遲後是否發生了變化。

在沒有進行腦刺激的情況下,年輕人的工作記憶比老年人更快、更準確。

然後,Reinhart將技術開啟——給受試者戴上一個布滿電極的頭蓋帽,對其進行高清經顱交流電刺激(HD-tACS)。在這項研究中,HD-tACS使用了僅1.6毫安的微弱交流電流來有節奏地同步大腦前額葉和顳葉區域的活動。就像指揮在管弦樂隊中使樂器同步一樣,電流輕柔地引導神經元群同步放電。

Reinhart說,每個刺激時段都是根據每位受試者的腦動力學量身定製的——所以如果一個人的腦波振蕩頻率是6.8赫茲,那麼頭蓋帽就會被調整到這一波長。一些受試者報告說在接受腦刺激期間感到了刺痛和發癢。

刺激時段結束後,他們再次接受了工作記憶任務測試,這時老年人的技能提高到了年輕人的水平。事實上,即使是那些不擅長工作記憶任務的年輕人也會變得更好。在刺激結束後,這種機能的提升效果持續了至少50分鐘。Reinhart說,儘管在目前的研究中沒有測量總持續時間,但基於類似的研究,可推測這種益處可能可延長到長達幾小時。

Reinhart說,工作記憶缺陷不僅僅是衰老所致——它們也是諸如精神分裂症、阿爾茨海默氏症、注意力缺失症等腦部疾病的核心問題。

他說:「我們希望這項研究將有助於為全新的研究途徑奠定基本的科學基礎,基於新途徑,我們可以開發非侵入性神經科學工具來幫助治療患有腦部疾病的人。」


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