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“電一下”就能改善記憶,效果可持續(xù)一個月!
目前人口迅速老齡化是全球都在面臨的重大挑戰(zhàn),人口年齡結構的改變與個人、社會、醫(yī)療和經濟息息相關。有研究表明,新冠肺炎的大流行可能加劇人口衰老,其表現之一就是大腦的衰退,而大腦的加速衰退可能預示著阿爾茨海默病和其他癡呆癥。隨著老齡化人口增多,對于改善老年人記憶功能的研究越來越受到關注。
之前的研究確定了人的記憶分為兩大類:工作記憶和長期記憶。工作記憶的容量有限,用于短期信息的存儲;長期記憶的容量不受限,用于信息的長期儲存與持續(xù)維護。研究表明這種雙存儲記憶模式的缺陷與年齡、解剖部位、腦電波節(jié)律性機制等有關。
腦電波是腦神經元產生的電信號,它的頻率范圍是0.5 Hz-100 Hz,根據腦電波的不同頻率劃分為不同的波段,常見的有δ波(0.5-3Hz)、θ波(4-7Hz)、α波(8-13Hz)、β波(14-30Hz)、γ波(>30Hz)等,不同的腦電波對應不同的生理功能。
研究發(fā)現腦部θ波和γ波頻率范圍內的節(jié)律性活動對工作記憶和長期記憶功能有影響,如果能夠在大腦的不同區(qū)域識別出獨特的腦電波節(jié)律機制,那么可以使用諸如高清晰度經顱交流電刺激(HD-TAC)等技術來實現獨立地、非侵入性地操縱這些大腦節(jié)律,以選擇性地改善老年人的記憶功能。
近日,美國波士頓大學生理與腦科學研究所Shrey Grover教授團隊,在65-80歲的人群研究中發(fā)現調節(jié)大腦特定功能的節(jié)律可選擇性和可持續(xù)地改善老年人的記憶功能。相關研究發(fā)表于《自然》子刊上。
該團隊進行了一項隨機雙盲研究,由3個實驗組成,包括兩個針對老年人記憶功能的假對照實驗和一個驗證重復性的實驗。
研究人員首先將60名參與者隨機分為3組(Sham組、DLPFC Gamma組和IPL theta組),對不同組給予不同的經顱交流電刺激,連續(xù)4天,每天20分鐘,每天對參與者進行5次測評。測評內容包括任務記憶、認知功能等。
測試結果發(fā)現在干預后第3天、第4天和1個月時,腦部頂葉皮質的同步低頻活動優(yōu)先改善工作記憶;在干預后2~4天和1個月時,前額葉皮質的同步高頻活動調制優(yōu)先改善長期記憶。此外,研究發(fā)現不同部位的腦電波頻率改善也對記憶功能產生影響,例如在頂下小葉中調制θ頻率會改善聽覺-言語的工作記憶功能,而在背外側前額葉皮質中調制γ頻率會改善老年人的聽覺-言語的長期記憶功能。
為了證實腦部的位置特異性和頻率特異性,該團隊切換了這兩個區(qū)域的調制頻率,以檢查頂下小葉中的γ頻率和背外側前額葉皮質中的θ頻率對記憶功能的影響。
實驗結果表明,在兩個區(qū)域之間切換調制頻率不會產生任何好處。因此,解剖位置和腦電波頻率的結合才決定了記憶的改善。此外,也驗證了認知功能較差的人,他們的記憶功能得到了更大的改善。
隨后該團隊為了驗證以上測試結果的可重復性,選擇新入組的30個參與者,分為兩組(DLPFC gamma and IPL theta),分別檢測背外側前額葉皮質中的γ頻率和頂下小葉中的θ頻率的影響,并且只接受連續(xù)三天的神經調節(jié),其測試內容同前,結果測試結論顯示一致。此外進一步發(fā)現,在干預過程中記憶功能改善的速度預測了干預后1個月的記憶強度,從而在未來的研究中產生了一個衡量治療反應性的重要指標。
綜上所述,該團隊通過這三個實驗發(fā)現:經過4天的經顱交流電干預后,老年人的記憶功能可以改善至少1個月。因此,調節(jié)大腦特定功能區(qū)域的頻率可以有效地、可持續(xù)性地改善老年人的記憶功能。