Долговременные, диссоциируемые улучшения рабочей и долговременной памяти у пожилых людей с повторяющейся нейромодуляцией. Часть 1

Разработка технологий для защиты или улучшения памяти пожилых людей является неизменной целью трансляционной медицины.

С возрастом память у пожилых людей постепенно ухудшается, что также является одним из проявлений болезни Альцгеймера. Однако современные научные исследования показывают, что память пожилых людей можно тренировать и улучшать с помощью некоторых методов, добиваясь при этом неплохих результатов.

Во-первых, пожилые люди должны сохранять позитивный настрой и оставаться здоровыми. Это связано с тем, что психические и физические состояния оказывают большое влияние на память. Если пожилые люди всегда жалуются на свою плохую память, этот негативный менталитет приведет к резкому ухудшению их памяти. Поэтому нам следует вовремя корректировать свое мышление, делать себя расслабленными и счастливыми, сохранять свое тело здоровым и активным.

Кроме того, хорошие жизненные привычки также очень полезны для улучшения памяти. Достаточно спать, правильно питаться, быть умеренно активным и достаточно отдыхать — все это полезно. Эти привычки могут позволить нашему телу полноценно отдыхать и поддерживать достаточную физическую силу, обеспечивая тем самым эффективное использование памяти.

Кроме того, пожилые люди могут улучшить свою память с помощью некоторых методов тренировки памяти. Эти методы включают в себя закрепление воспоминаний, создание ассоциаций и укрепление связей памяти. Все эти методы улучшают память за счет постоянного использования воспоминаний. Например, тренировка памяти и способностей к ее исследованию, таких как карты памяти и дворцы памяти, а также ежедневное выполнение некоторых упражнений на память могут помочь улучшить память.

Короче говоря, пожилые люди могут оставаться активными и улучшать свою память посредством правильного образа жизни и тренировки памяти. Пока пожилые люди сохраняют уверенность и продолжают усердно работать, они, безусловно, смогут сохранять хорошую память и в полной мере наслаждаться высококачественной жизнью. Видно, что нам нужно улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность мясного фарша обусловлена ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, в том числе кислотами, полисахаридами, флавоноидами и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

Здесь мы описываем повторяющиеся (4-дневные) протоколы транскраниальной стимуляции переменным током (tACS) для избирательного, устойчивого улучшения слухо-вербальной рабочей памяти и долговременной памяти у 65–88-летних людей.

Модуляция синхронной низкочастотной, а не высокочастотной активности в теменной коре преимущественно улучшала рабочую память на 3-й, 4-й и 1-й день после вмешательства, тогда как модуляция синхронной высокочастотной, но не низкочастотной активности в префронтальная кора преимущественно улучшала долговременную память на 2-4 день и 1 месяц после вмешательства.

Скорость улучшения памяти за 4 дня предсказывала размер улучшения памяти через 1 месяц.

У людей с более низкими исходными когнитивными функциями наблюдалось более значительное и стойкое улучшение памяти. Наши результаты показывают, что пластичность стареющего мозга можно избирательно и устойчиво использовать с помощью повторяющихся и высокофокусированных нейромодуляций, основанных на пространственно-спектральных параметрах корковых схем, специфичных для памяти.

Мир сталкивается со многими проблемами из-за быстрого старения населения. Изменение возрастной демографии связано со значительными личными, социальными, медицинскими и экономическими издержками1.

Критическим фактором, способствующим издержкам, вызванным старением, является ухудшение основных систем памяти, необходимых для повседневной деятельности, таких как принятие финансовых решений или понимание речи2. Появляющиеся отчеты свидетельствуют о повышенной вероятности таких нарушений из-за продолжающейся пандемии коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19)3.

Более того, существует значительная вариабельность снижения памяти у разных людей в процессе старения4, причем ускоренное снижение потенциально может предсказать последующую болезнь Альцгеймера и другие виды деменции5.

Существенный прогресс в нейробиологии выявил цепи и сети мозга, лежащие в основе возможностей памяти, а исследования показали, что ритмическая активность когнитивных цепей может быть важна для координации обработки информации.

Сейчас необходимы технологии, позволяющие неинвазивно изолировать и усиливать ритмическую активность нервных цепей, вдохновленные моделями здорового старения, чтобы определить, можно ли быстро и устойчиво защитить или даже улучшить функцию памяти пожилых людей6,7.

Проблема улучшения функции памяти у пожилых людей заключается в том, что функция памяти не может быть реализована одним когнитивным механизмом. Предыдущие исследования характеризовали хранилище рабочей памяти (WM) с ограниченной емкостью для кратковременного хранения информации и хранилище долговременной памяти с неограниченной емкостью (LTM) для длительного хранения информации.

В рамках этой схемы двойного хранилища предыдущие исследования выявили как одновременные дефициты9, так и избирательные дефициты10 в функционировании WM и LTM со старением, используя классическую парадигму немедленного свободного воспоминания, связывая эти хранилища с эффектами канонической новизны и первичности соответственно11.

Нейропсихологические исследования уже давно указывают на различные анатомические и функциональные субстраты эффектов первичности и новизны, а также на соответствующие хранилища WM и LTM11–13.

Было предложено дифференцированное участие дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) и нижней теменной дольки (IPL)14. Однако неизвестно, способствуют ли различные ритмические механизмы в этих областях различным процессам памяти во время свободного припоминания.

Если удастся идентифицировать уникальные ритмические механизмы в пространственно различных областях мозга, то этими мозговыми ритмами можно будет манипулировать независимо и неинвазивно с использованием таких методов, как транскраниальная стимуляция переменным током высокой четкости (HD-tACS), для избирательного улучшения функции памяти у пожилых людей.

Считается, что ритмическая активность в диапазонах частот тета и гамма способствует функциям как WM15, так и LTM16, особенно во время свободного вспоминания17. Однако предыдущие попытки модулировать эти ритмы для улучшения памяти дали противоречивые результаты.

Хотя есть некоторые предположения об улучшении WM при модуляции теменных тета-ритмов18, изменение тета-ритмов в лобных областях7,19 и гамма-ритмов в теменных20 и лобных21 областях дало противоречивые результаты.

Аналогичным образом, хотя лобная гамма-tACS ранее предполагала улучшение LTM22,23, другие пространственно-спектральные комбинации, такие как лобная тета24,25 и теменная тета26 модуляция, показали различные эффекты.

Кроме того, хотя модуляция гамма-ритмов в медиальной теменной коре показала некоторые преимущества LTM27, причинно-следственных доказательств участия этих ритмов в латеральной теменной коре недостаточно.

Более того, большая часть этих данных получена в результате исследований среди молодых людей с использованием парадигм, нацеленных на зрительно-пространственную память, и использования обычного tACS, который имеет худшее пространственное разрешение и целевое взаимодействие, чем такие методы, как HD-tACS, управляемые моделями текущего потока28.

Таким образом, неизвестно, какие конкретные комбинации местоположения и частоты нейромодуляции эффективны для избирательного улучшения функции WM и LTM, особенно у пожилых людей.

Основываясь на совокупности доказательств, мы проверили гипотезы о том, что модуляция тета-ритмов в IPL улучшит слухо-вербальную функцию WM (эффект новизны), тогда как модуляция гамма-ритмов в DLPFC улучшит слухо-вербальную функцию LTM (эффект первичности) у пожилых людей. (Эксперимент 1).

Чтобы модулировать эти ритмы, мы применили tACS с оптимальными конфигурациями источник-приемник девяти кольцевых электродов размером 12- мм (8×1 tACS), руководствуясь моделями тока, чтобы улучшить возможность протекания тока28.

Более того, мы стремились добиться долгосрочного эффекта, выполняя повторяющуюся нейромодуляцию в течение нескольких дней и проверяя работу памяти в течение 1 месяца после вмешательства. Кроме того, мы изучили влияние межиндивидуальных различий4 и проверили, получат ли пожилые люди с более низкими общими когнитивными способностями больше пользы от нейромодуляции.

Чтобы подтвердить локальную и частотную специфичность наших гипотез и устранить противоречивые результаты в этой области, мы провели второй эксперимент (Эксперимент 2), в котором мы поменяли частоты увлечения в двух регионах, чтобы изучить влияние гамма-уноса на IPL и тета-уноса. в функции DLPFC onmemory.

Чтобы точно проверить воспроизводимость основных результатов, мы провели третий эксперимент (Эксперимент 3), аналогичный эксперименту 1, исследуя влияние гамма-модуляции в DLPFC и тета-модуляции в IPL на независимой выборке участников.

В ходе этих трех экспериментов мы искали доказательства двойной диссоциации двух хранилищ памяти в соответствии с различными пространственно-спектральными характеристиками лежащих в их основе анатомических и функциональных субстратов и, следовательно, избирательного и долговременного улучшения функции памяти у пожилых людей.

Полученные результаты

Мы провели рандомизированное двойное слепое исследование, состоящее из двух контролируемых экспериментов по изучению функций памяти у пожилых людей и дополнительного эксперимента для проверки воспроизводимости основных результатов. В эксперименте 1 60 участников (таблица 1) были рандомизированы на три группы (фиктивная, гамма-DLPFC и тета-IPL; рис. 1).

Мы использовали протокол повторяющейся нейромодуляции, в котором каждый участник получал tACS 8×1 в соответствии с назначенной им группой в течение 20 минут каждый день в течение четырех дней подряд. , что следует из предыдущих исследований, показавших более сильные преимущества при этих частотах18,22. Каждый день участники выполняли пять прогонов задания на свободное запоминание.

В каждом прогоне им кодировали список из 20 слов, и их просили немедленно вспомнить слова в конце предъявления списка. Для повышения функциональной специфичности29 проводилась нейромодуляция на протяжении всего времени кодирования и вызова всех пяти списков, и эта процедура заняла около 20 минут (Методы).

Мы исследовали производительность памяти в пяти сериях в зависимости от последовательного положения предъявленных слов. Это позволило нам изолировать изменения в LTM и WM отдельно, проиндексированные эффектами кривой последовательного положения первичности и новизны в соответствии с моделями двойного магазина11.

В дополнение к этим онлайн-оценкам мы оценивали показатели памяти в автономном режиме, на исходном уровне и через 1 месяц после вмешательства. Мы также определили общую когнитивную функцию, количественно оцененную с помощью Монреальской когнитивной оценки (MoCA)30, и симптомы депрессии, оцененные с использованием гериатрической шкалы депрессии (GDS)31, на исходном уровне.

Эксперимент 2 служил контролем для проверки частотной специфичности эффектов в эксперименте 1. Здесь мы переключали частоту нейромодуляции между двумя интересующими областями.

For more information:1950477648nn@gmail.com