Dlhodobé, disociovateľné zlepšenie pracovnej pamäte a dlhodobej pamäte u starších dospelých s opakovanou neuromoduláciou, časť 1

Vývoj technológií na ochranu alebo zlepšenie pamäte u starších ľudí je trvalým cieľom translačnej medicíny.

S pribúdajúcim vekom pamäť starších ľudí postupne upadá, čo je tiež jeden z prejavov Alzheimerovej choroby. Moderné vedecké výskumy však ukazujú, že pamäť starších ľudí sa dá niektorými metódami trénovať a zlepšovať, čím sa dosahujú celkom dobré výsledky.

Po prvé, seniori by si mali zachovať pozitívny prístup a zostať zdraví. Je to preto, že psychické a fyzické podmienky majú veľký vplyv na pamäť. Ak sa starší ľudia neustále sťažujú na svoju slabú pamäť, táto negatívna mentalita spôsobí, že ich pamäť bude prudko klesať. Preto by sme mali včas upraviť svoju mentalitu, urobiť sa uvoľnenými a šťastnými a udržiavať naše telá zdravé a aktívne.

Okrem toho sú dobré životné návyky tiež veľmi nápomocné pri zlepšovaní pamäte. Dostatok spánku, správne stravovanie, mierna aktivita a dostatok odpočinku sú prospešné. Tieto návyky môžu umožniť nášmu telu, aby si dostatočne oddýchlo a zachovalo si primeranú fyzickú silu, čím sa zabezpečí efektívne využitie pamäte.

Okrem toho si starší ľudia môžu zlepšiť pamäť pomocou niektorých metód trénovania pamäti. Tieto metódy zahŕňajú upevňovanie spomienok, vytváranie asociácií a posilňovanie pamäťových väzieb, pričom všetky tieto metódy zlepšujú pamäť neustálym používaním spomienok. Napríklad precvičovanie pamäti a schopností na skúmanie pamäte, ako sú pamäťové karty a pamäťové paláce, a každodenné vykonávanie niektorých pamäťových cvičení môže pomôcť zlepšiť pamäť.

Stručne povedané, starší ľudia môžu zostať aktívni a zlepšiť si pamäť prostredníctvom dobrých životných návykov a tréningu pamäte. Pokiaľ budú mať starší ľudia istotu a budú naďalej tvrdo pracovať, určite si budú môcť aj naďalej zachovať dobrú pamäť a naplno si užívať kvalitný život. Je vidieť, že potrebujeme zlepšiť pamäť a Cistanche deserticola môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože Cistanche deserticola je tradičný čínsky liečivý materiál, ktorý má mnoho jedinečných účinkov, jedným z nich je zlepšenie pamäte. Účinnosť mletého mäsa spočíva v rôznych aktívnych zložkách, ktoré obsahuje, vrátane kyselín, polysacharidov, flavonoidov atď. Tieto zložky môžu podporovať zdravie mozgu rôznymi spôsobmi.

Kliknite na spoznajte 10 spôsobov, ako zlepšiť pamäť

Tu popisujeme opakujúce sa (4-dňové) protokoly transkraniálnej stimulácie striedavým prúdom (tACS) na selektívne, udržateľné zlepšenie sluchovo-verbálnej pracovnej pamäte a dlhodobej pamäte u 65–88-ročných ľudí.

Modulácia synchrónnej nízkofrekvenčnej, ale nie vysokofrekvenčnej aktivity v parietálnom kortexe prednostne zlepšila pracovnú pamäť v deň 3 a deň 4 a 1 mesiac po intervencii, zatiaľ čo modulácia synchrónnej vysokofrekvenčnej, ale nie nízkofrekvenčnej aktivity v prefrontálny kortex prednostne zlepšil dlhodobú pamäť v dňoch 2–4 a 1 mesiac po intervencii.

Miera zlepšenia pamäte počas 4 dní predpovedala veľkosť prínosov pamäte o 1 mesiac neskôr.

Jednotlivci s nižšou základnou kognitívnou funkciou zaznamenali väčšie a trvalejšie zlepšenie pamäte. Naše zistenia ukazujú, že plasticita starnúceho mozgu môže byť selektívne a udržateľne využívaná pomocou opakovanej a vysoko fokalizovanej neuromodulácie založenej na priestorových spektrálnych parametroch kortikálnych obvodov špecifických pre pamäť.

Svet čelí mnohým výzvam v dôsledku rýchlo starnúcej globálnej populácie. Posun vo vekovej demografii je spojený so značnými osobnými, sociálnymi, zdravotnými a ekonomickými nákladmi1.

Kritickým faktorom, ktorý prispieva k nákladom spôsobeným starnutím, je zhoršenie základných pamäťových systémov nevyhnutných pre činnosti každodenného života, ako sú finančné rozhodnutia alebo porozumenie jazyka2. Nové správy naznačujú zvýšenú pravdepodobnosť takýchto porúch v dôsledku prebiehajúcej pandémie Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)3.

Okrem toho existuje značná variabilita v poklese pamäti medzi jednotlivcami počas starnutia4, pričom zrýchlený pokles potenciálne predpovedá následnú Alzheimerovu chorobu a iné demencie5.

Podstatný pokrok v neurovede identifikoval mozgové okruhy a siete, ktoré podporujú pamäťové kapacity, a štúdie naznačujú, že rytmická aktivita kognitívnych obvodov môže byť dôležitá pre koordináciu spracovania informácií.

Teraz sú potrebné technológie, ktoré neinvazívne izolujú a rozširujú rytmickú aktivitu nervových obvodov, inšpirované modelmi zdravého starnutia, aby sa zistilo, či je možné rýchlo a udržateľným spôsobom ochrániť alebo dokonca zlepšiť funkciu pamäte u starších dospelých6,7.

Výzvou pri zlepšovaní pamäťovej funkcie u starších dospelých je to, že pamäťová funkcia nemusí byť vyvolaná jediným kognitívnym mechanizmom. Predchádzajúce výskumy charakterizovali úložisko s obmedzenou kapacitou (WM) na krátku údržbu informácií a úložisko s neobmedzenou dlhodobou pamäťou (LTM) pre trvalé udržiavanie informácií.

V rámci tohto rámca dvoch predajní predchádzajúci výskum identifikoval súbežné deficity9 a selektívne deficity10 vo funkcii WM a LTM so starnutím, pričom sa použila klasická paradigma okamžitého bezplatného stiahnutia, pričom sa tieto obchody spojili s kanonickou aktuálnosťou a efektom primátnosti11.

Neuropsychologický výskum sa už dlho zmieňuje o odlišných anatomických a funkčných substrátoch efektov primácie a aktuálnosti a zodpovedajúcich zásob WM a LTM11–13.

Boli navrhnuté diferenciálne príspevky dorzolaterálneho prefrontálneho kortexu (DLPFC) a dolného parietálneho laloku (IPL)14. Nie je však známe, či odlišné rytmické mechanizmy v týchto oblastiach počas voľného vyvolávania podriaďujú odlišné pamäťové procesy.

Ak je možné identifikovať jedinečné rytmické mechanizmy v priestorovo odlišných oblastiach mozgu, potom je možné tieto mozgové rytmy nezávisle a neinvazívne manipulovať pomocou techník, ako je transkraniálna stimulácia striedavým prúdom s vysokým rozlíšením (HD-tACS) na selektívne zlepšenie funkcie pamäte u starších dospelých.

Predpokladá sa, že rytmická aktivita vo frekvenčných rozsahoch theta a gama prispieva k funkciám WM15 aj LTM16, najmä počas voľného odvolania17. Predchádzajúce pokusy o moduláciu týchto rytmov na zlepšenie pamäte však priniesli nekonzistentné zistenia.

Hoci existujú určité návrhy na zlepšenie WM s moduláciou parietálnych theta rytmov18, zmena theta rytmov vo frontálnych oblastiach7,19 a gama rytmov v parietálnych20 a frontálnych21 oblastiach priniesla protichodné výsledky.

Podobne, aj keď frontálny gama tACS predtým navrhol zlepšenia v LTM22, 23, iné priestorové spektrálne kombinácie, ako napríklad frontálna modulácia theta24, 25 a parietálna theta26, vykazovali variabilné účinky.

Okrem toho, hoci modulácia gama rytmov v mediálnom parietálnom kortexe ukázala určité výhody pre LTM27, príčinný dôkaz zapojenia týchto rytmov do laterálnych parietálnych kortexe je vzácny.

Okrem toho veľa z týchto dôkazov pochádza zo štúdií u mladých dospelých s použitím paradigiem zameraných na vizuopriestorovú pamäť a pomocou konvenčného tACS, ktorý má horšie priestorové rozlíšenie a zapojenie cieľa ako techniky, ako sú HD-tACS riadené modelmi prúdenia28.

Nie je teda známe, ktoré špecifické kombinácie umiestnenia a frekvencie neuromodulácie sú účinné na selektívne zlepšenie funkcie WM a LTM, najmä u starších dospelých.

Na základe bilancie dôkazov sme testovali hypotézu, že modulácia theta rytmov v IPL by zlepšila sluchovo-verbálnu funkciu WM (efekt aktuálnosti), zatiaľ čo modulácia gama rytmov v DLPFC by zlepšila sluchovo-verbálnu funkciu LTM (primárny efekt) u starších dospelých. (Experiment 1).

Na moduláciu týchto rytmov sme aplikovali tACS s optimálnymi konfiguráciami zdroja a zberača deviatich 12- mm prstencových elektród (8 × 1 tACS) vedených modelmi prúdenia prúdu, aby sme zlepšili schopnosť toku prúdu28.

Okrem toho sme sa snažili vyvolať dlhotrvajúce účinky vykonávaním opakovanej neuromodulácie počas niekoľkých dní a testovali sme výkonnosť pamäte až 1 mesiac po intervencii. Ďalej sme skúmali vplyv interindividuálnych rozdielov4 a testovali sme, či starší jedinci s nižším všeobecným kognitívnym výkonom by mali väčší úžitok z neuromodulácie.

Aby sme potvrdili lokalizačnú špecifickosť a frekvenčnú špecifickosť našich hypotéz a riešili protichodné zistenia v teréne, vykonali sme druhý experiment (experiment 2), v ktorom sme zmenili frekvencie strhnutia v dvoch oblastiach, aby sme preskúmali účinok strhnutia gama v IPL a strhávaní theta. vo funkcii DLPFC onmemory.

Aby sme explicitne otestovali replikovateľnosť základných zistení, vykonali sme tretí experiment (experiment 3), podobný experimentu 1, skúmajúci účinok gama modulácie v DLPFC a theta modulácie v IPL na nezávislej vzorke účastníkov.

V rámci týchto troch experimentov sme hľadali dôkazy o dvojitej disociácii v dvoch pamäťových skladoch podľa odlišných priestorovospektrálnych charakteristík ich základných anatomických a funkčných substrátov a následne pre selektívne a dlhotrvajúce zlepšenia funkcie pamäte u starších dospelých.

Výsledky

Uskutočnili sme randomizovanú, dvojito zaslepenú štúdiu pozostávajúcu z dvoch falošne kontrolovaných experimentov zameraných na pamäťovú funkciu u starších dospelých a ďalší experiment na testovanie replikovateľnosti hlavných zistení. V experimente 1 bolo 60 účastníkov (tabuľka 1) náhodne rozdelených do troch skupín (sham, DLPFC gama a IPL theta; obr. 1).

Použili sme opakovaný neuromodulačný protokol, v ktorom každý účastník dostával 8×1 tACS podľa svojej pridelenej skupiny počas 20 minút každý deň počas štyroch po sebe nasledujúcich dní. Frekvencia gama 8×1 tACS bola podávaná pri 60 Hz, zatiaľ čo frekvencia theta 8×1 tACS bola podávaná pri 4 Hz. , na základe predchádzajúcich štúdií naznačujúcich silnejšie výhody pri týchto frekvenciách18,22. Každý deň účastníci vykonali päť sérií bezplatnej úlohy na stiahnutie.

V každom behu zakódovali zoznam 20 slov a boli požiadaní, aby si slová na konci prezentácie zoznamu okamžite spomenuli. Neuromodulácia sa uskutočňovala počas celého trvania kódovania a vyvolania všetkých piatich zoznamov na zvýšenie funkčnej špecifickosti29 a tento postup trval približne 20 minút (metódy).

Skúmali sme pamäťový výkon v rámci piatich cyklov ako funkciu poradovej pozície prezentovaných slov. To nám umožnilo izolovať zmeny v LTM a WM, oddelene, indexované podľa efektov krivky sériovej polohy prvenstva a aktuálnosti podľa modelov s dvoma obchodmi11.

Okrem týchto online hodnotení sme hodnotili výkon pamäte offline, na začiatku a 1 mesiac po intervencii. Stanovili sme tiež všeobecnú kognitívnu funkciu, kvantifikovanú pomocou Montrealského kognitívneho hodnotenia (MoCA)30, a symptómy depresie, hodnotené pomocou geriatrickej škály depresie (GDS)31, na začiatku.

Experiment 2 slúžil ako kontrola na testovanie frekvenčnej špecifickosti účinkov v Experimente 1. Tu sme prepínali neuromodulačnú frekvenciu medzi dvoma oblasťami záujmu.

For more information:1950477648nn@gmail.com