Synkronisering af hjernebølger kan bekæmpe aldersrelaterede hukommelsesproblemer
Hukommelsen kan forringes naturligt på grund af alder, og selv når denne proces ikke er relateret til neurodegenerative tilstande, såsom Alzheimers, kan den stadig påvirke en persons livskvalitet. Nu undersøger forskere fra Boston University i Massachusetts måder at bekæmpe aldersrelateret hukommelsesfald på.
"Arbejdshukommelse [...] er en grundlæggende byggesten for menneskelig erkendelse," forklarer Robert Reinhart, Ph.D., direktør for universitetets Visual Cognitive Neuroscience Laboratory.
"Det er klassisk blevet kaldt" sindets arbejdsbænk "eller" sindets skitseplade. "Det giver os mulighed for at holde information i vores sind over en periode på sekunder," fortsætter han.
I det væsentlige er dette den type hukommelse, der giver en person mulighed for at foretage spontane beregninger og vurderinger og navigere i hverdagssituationer.
Men arbejdshukommelsen begynder også at falde naturligt med alderen, hvilket betyder, at når en person bliver ældre, kan de finde det vanskeligere at udføre nogle opgaver, såsom at holde styr på deres økonomi.
”Arbejdshukommelse […] er hvor vi tænker, hvor vi løser problemer, hvor vi resonnerer, planlægger, udfører matematiske beregninger, træffer beslutninger. Det er i det væsentlige, hvor bevidstheden lever. ”
Robert Reinhart, ph.d.
Af denne grund har Reinhart og kolleger besluttet at undersøge, hvorfor arbejdshukommelsen begynder at falde med alderen og at teste eksperimentelle metoder til at vende dette fald.
”Et af de største mål inden for neurokognitiv aldring er at forstå hjernens basis for arbejdshukommelsens tilbagegang i aldring, og dette er et af de mål, som vi forsøgte at tackle i dette [nye] arbejde,” siger Reinhart.
Forskerne præsenterer deres fund i et papir, der nu er offentliggjort i tidsskriftet Natur Neurovidenskab.
Vigtigheden af hjernebølgesynkronitet
Forfatterne bemærker, at hidtil har arbejdsteorien været: Denne type hukommelse får et hit senere i livet som et resultat af hjerneområder, der normalt fungerer sammen, falder ud af synkronisering.
Et nøgleegenskab ved denne desynkronisering forklarer de, er afbrydelsen af hjernebølger - mønstre af elektrisk aktivitet, der indikerer hjernecelleaktivitet - der normalt ville koordinere. Forskere kalder denne koordination for "krydsfrekvenskobling."
Mere specifikt forbinder forskerne vedligeholdelsen af arbejdshukommelsen med krydsfrekvenskoblingen af to typer hjernebølger, gamma og theta, i hjernens præfrontale og tidsmæssige regioner.
For at bekræfte, at theta- og gamma-hjernebølger var faldet ud af synkronisering hos ældre voksne, brugte Reinhart og kolleger EEG-scanninger til at overvåge hjerneaktiviteten i to kohorter: 42 deltagere i alderen 20-29 og 42 deltagere i alderen 60-76 år.
Faktisk så forskerne, at de ældre voksne under arbejdshukommelsesopgaver klarede sig dårligere end de yngre voksne, og de præsenterede også "frakobling" af theta- og gamma-hjernebølger.
Baseret på dette antog forskerne, at brug af elektrisk hjernestimulering til at resynkronisere de to typer hjernebølger kan gendanne arbejdshukommelseskapacitet i den ældre kohorte.
Således siger Reinhart, "Vi udviklede en innovativ neurovidenskabsmetode, der involverede ikke-invasivt og sikkert stimulering af den menneskelige hjerne med ekstremt svage elektriske strømme på en meget specifik måde."
'Vi kan hurtigt øge hukommelsesfunktionen'
Denne tilgang gav lovende resultater: Da de modtog hjernestimulering, begyndte de ældre deltagere at præstere bedre til arbejdshukommelsesopgaver - næsten lige så godt som deres yngre kolleger.
Forskerne fandt også, at hjernestimuleringsteknikken forbedrede synkroniseringen mellem gamma- og theta-hjernebølger i venstre temporale og præfrontale cortex.
"[Vi observerede, at] ved at bruge denne type stimulering kan vi genoprette forbindelse eller resynkronisere disse defekte hjernekredsløb i hjernen hos de ældre og derefter hurtigt øge deres arbejdshukommelsesfunktion," forklarer Reinhart.
”Og det boost i funktion, fandt vi, varede i mindst 50 minutter, efter at vi havde stoppet hjernestimuleringen, og dette var efter blot 25 minutters hjernestimuleringssession,” tilføjer han.
Forskerne forklarer, at deres nuværende fund er vigtige af mere end en grund.
For det første, som Reinhart bemærker, “De giver os ikke kun ny indsigt i hjernebasis for aldersrelateret hukommelsesfald, men de viser os også, at de negative aldersrelaterede ændringer ikke kan ændres, at vi kan bringe det mere overlegne arbejde tilbage hukommelsesfunktion, som [en person] havde, da [de] var meget yngre. ”
Dette kunne give specialister mulighed for at øge uafhængigheden og livskvaliteten hos ældre voksne, som ville være i stand til fortsat at stole på en sund kognitiv funktion.
Derudover understreger efterforskerne, at den nye teknik i fremtiden kunne finpudses som en terapi for neurodegenerative lidelser, såsom Alzheimers sygdom.
”[W] orking memory underskud og problemer i funktionel hjerneforbindelse er virkelig central for mange hjerneforstyrrelser, [...] , ikke-invasive værktøjer til neurovidenskab til at hjælpe mennesker, der lider af hjernesygdomme, ”siger Reinhart.
