Aivoaaltojen synkronointi voi taistella ikään liittyviä muistiongelmia
Muisti voi heikentyä luonnollisesti iän takia, ja vaikka tämä prosessi ei liity neurodegeneratiivisiin olosuhteisiin, kuten Alzheimerin tautiin, se voi silti vaikuttaa ihmisen elämänlaatuun. Massachusettsin Bostonin yliopiston tutkijat tutkivat nyt tapoja torjua ikään liittyvää muistin heikkenemistä.
"Työmuisti […] on olennainen osa ihmisen kognitiota", kertoo yliopiston Visuaalisen kognitiivisen neurotieteen laboratorion johtaja Robert Reinhart.
"Sitä kutsutaan klassisesti" mielen työpenkiksi "tai" mielen luonnoslevyksi ". Sen avulla voimme pitää mielessä tietoa sekuntien ajan", hän jatkaa.
Pohjimmiltaan tämä on muistityyppi, jonka avulla henkilö voi tehdä spontaaneja laskelmia ja arvioita sekä navigoida päivittäisissä elämäntilanteissa.
Mutta myös työmuisti alkaa luonnollisesti heikentyä iän myötä, mikä tarkoittaa sitä, että henkilön iän kasvaessa voi olla vaikeampi suorittaa joitain tehtäviä, kuten seurata talouttaan.
”Työmuisti […] on ajattelun kohtamme, jossa ongelmanratkaisu, jossa ajattelemme, suunnittelemme, teemme matemaattisia laskelmia, teemme päätöksiä. Siellä tietoisuus elää lähinnä. "
Robert Reinhart, Ph.D.
Tästä syystä Reinhart ja hänen kollegansa ovat päättäneet tutkia, miksi työmuisti alkaa heikentyä iän myötä, ja testata kokeellisia menetelmiä kyseisen heikkouden kääntämiseksi.
"Yksi tärkeimmistä tavoitteista neurokognitiivisen ikääntymisen alalla on ymmärtää aivopohja työmuistin heikkenemiselle ikääntymisen aikana, ja tämä on yksi tavoitteista, joihin yritimme päästä tässä [uudessa] työssä", Reinhart sanoo.
Tutkijat esittävät havainnot lehdessä julkaistussa paperissa Luonto-neurotiede.
Aivoaaltojen synkronisuuden merkitys
Kirjoittajat huomauttavat, että toistaiseksi toimiva teoria on ollut: Tämäntyyppinen muisti saa osuman myöhemmin elämässä seurauksena aivojen alueista, jotka normaalisti toimisivat yhdessä, putoavat synkronoinnista.
Tämän desynkronoinnin keskeinen ominaisuus, jota he selittävät, on aivojen aaltojen - sähköisen aktiivisuuden kuviot, jotka osoittavat aivosolujen toimintaa - häiriöt, jotka normaalisti koordinoisivat. Tutkijat kutsuvat tätä koordinaatiota "ristitaajuukseksi".
Tarkemmin sanottuna tutkijat yhdistävät työmuistin ylläpitämisen kahden tyyppisen aivoaallon, gamman ja teetan, ristitaajuiseen kytkentään aivojen prefrontaalisilla ja ajallisilla alueilla.
Vahvistaakseen, että teeta- ja gamma-aivot aallot olivat pudonneet synkronoinnista vanhemmilla aikuisilla, Reinhart ja hänen kollegansa seurasivat EEG-skannauksia kahden kohortin aivotoiminnan seurantaan: 42 osallistujaa 20–29-vuotiaita ja 42 60–76-vuotiaita.
Tutkijat havaitsivat todellakin, että työmuistitehtävien aikana vanhemmat aikuiset suoriutuivat huonommin kuin nuoremmat aikuiset, ja he esittivät myös teeta- ja gamma-aivojen "irrottamisen".
Tämän perusteella tutkijat olettivat, että sähköisen aivostimulaation käyttäminen kahden aivotyypin uudelleen synkronointiin saattaa palauttaa vanhemman kohortin työmuistikapasiteetin.
Niinpä Reinhart sanoo: "Kehitimme innovatiivisen neurotieteellisen menetelmän, joka koski ei-invasiivisesti ja turvallisesti ihmisen aivojen stimulointia erittäin heikoilla sähkövirroilla hyvin erityisellä tavalla."
"Voimme nopeasti parantaa muistitoimintoa"
Tämä lähestymistapa antoi lupaavia tuloksia: Kun he saivat aivostimulaatiota, vanhemmat osallistujat alkoivat toimia paremmin työmuistitehtävissä - melkein yhtä hyvin kuin itse asiassa heidän nuoremmat kollegansa.
Tutkijat havaitsivat myös, että aivojen stimulaatiotekniikka paransi gamma- ja teeta-aivoaaltojen synkronointia vasemmassa ajallisessa ja prefrontaalisessa aivokuoressa.
"[Havaitsimme, että] käyttämällä tämän tyyppistä stimulaatiota voimme yhdistää tai synkronoida uudestaan vanhusten aivojen vialliset aivopiirit ja lisätä sitten nopeasti heidän työmuistitoimintojaan", Reinhart selittää.
"Ja tämä toiminnan tehostaminen, havaitsimme, kesti vähintään 50 minuuttia aivojen stimulaation lopettamisen jälkeen, ja tämä tapahtui vain 25 minuutin aivostimulaation jälkeen", hän lisää.
Tutkijat selittävät, että heidän nykyiset havainnot ovat tärkeitä useammasta kuin yhdestä syystä.
Ensinnäkin, kuten Reinhart toteaa: "Ne antavat meille paitsi uusia näkemyksiä ikään liittyvän muistin heikkenemisen aivopohjasta, myös ne osoittavat meille, että ikään liittyvät negatiiviset muutokset eivät ole muuttumattomia, että voimme tuoda takaisin ylivoimainen työ muistitoiminto, joka [henkilöllä] oli, kun [hän] oli paljon nuorempi. "
Tämä voisi antaa asiantuntijoille mahdollisuuden parantaa ikääntyneiden aikuisten itsenäisyyttä ja elämänlaatua, jotka voisivat edelleen luottaa terveeseen kognitiiviseen toimintaan.
Tutkijat korostavat lisäksi, että uusi tekniikka voidaan tulevaisuudessa hioa neurodegeneratiivisten häiriöiden, kuten Alzheimerin taudin, hoitona.
"Muistivajeiden ja funktionaalisten aivoyhteyksien ongelmat ovat todella keskeisiä monissa aivohäiriöissä, […] ja toivomme, että tämä työ auttaa luomaan perustieteen tieteen kokonaan uudelle tutkimuslinjalle, jossa kehitämme uusia , ei-invasiiviset neurotieteelliset työkalut aivosairauksista kärsivien ihmisten auttamiseksi ”, Reinhart sanoo.
