科学家发现一种修复大脑受损通路并恢复记忆功能的非侵入性方法

2019年04月09日 11:58 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

从治疗抑郁症到减少帕金森病的影响到唤醒植物状态的患者,用电流刺激大脑具有各种潜力。而最近一些新研究集中在通过促进记忆和学习来遏制认知衰退,揭示了其在这方面令人兴奋的潜力。

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由波士顿大学的科学家们进行的最新研究已经概述了一种非侵入性技术,能够恢复70岁受试者的工作记忆,使他们的记忆功能表现能够像20多岁的年轻人一样好。

大量关于脑刺激的研究利用植入器官特定部位的电极来高精度地传递电脉冲。这被称为深部脑刺激,其优点在于它允许更大程度地靶向某些大脑区域,但是将电极植入患者的大脑中并不是一直都是可用的。或者刺激可以通过放置在头皮上的电极非侵入地递送,这更容易应用和研究。这是波士顿大学神经科学家Rob Reinhart采用的方法,旨在提高那些记忆可能正在下滑的老年人的思维。

更具体地说,他的实验集中在工作记忆上,当我们记住在杂货店拿到哪些物品,做出决定或找到我们的车钥匙时,我们大脑的活跃部分就会开始运转。Reinhart表示,由于大脑的不同部分分开并变得不协调,因此早在20多岁时就会开始恶化。当我们达到60岁或70岁时,这会导致可观察到的认知能力下降。

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现在他已经发现了一种修复受损通路的方法,它以大脑功能的两个要素为中心。第一个是“耦合”,指的是当大脑不同部分中的各种节奏以正确的方式在一起工作时,就像管理良好的管弦乐队一样。另一种是“同步”,当称为theta节奏的较慢节奏正确同步时。随着年龄的增长,这两种功能都会恶化。

在他的研究中,Reinhart招募了一组20多岁的健康受试者,以及另一组60多岁和70多岁的受试者,并让他们都完成记忆任务。这意味着查看图像,暂停,查看第二个图像,然后确定第二个图像是否与原始图像略有不同。

不出所料,年轻组的表现比老年组更准确。但是Reinhart对老年人的头皮进行了25分钟的轻度刺激,脉搏调整到每个患者的神经回路。此后,各组之间的表现差距消失,并在刺激后持续至少50分钟。更重要的是,Reinhart发现即使是在任务中表现不佳的年轻人,也能够借此提高记忆功能。

Reinhart说道:“我们发现那些在20多岁时更年轻的表现不佳的人也可以从同样的刺激中受益。我们可以提高他们的工作记忆力,即使他们不是六七十岁的人。”

Reinhart希望继续探索大脑刺激如何以其他方式改善人类的大脑回路,阿尔茨海默氏症患者是一个特别关注的焦点。

“它开辟了一条全新的潜在研究和治疗方案,”他说。“我们对此非常兴奋。”

该研究发表在《Nature Neuroscience》杂志上。

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