Noi studii privind îmbunătățirea memoriei la adulții în vârstă

Vreți o mică stimulare cerebrală neinvazivă pentru a vă stimula memoria îmbătrânită în vederea următorului proiect important, a următoarei întâlniri de lucru sau a reuniunii de familie? Într-o zi, știința ar putea fi capabilă să ofere astfel de tratamente, sugerează o nouă cercetare.

Trimiterea de curenți electrici în două părți ale creierului cunoscute pentru stocarea și reamintirea informațiilor a stimulat în mod modest reamintirea imediată a cuvintelor la persoanele de peste 65 de ani, potrivit unui studiu realizat de o echipă de la Universitatea din Boston, publicat în Nature Neuroscience.

„Rămâne de testat dacă, aceste îmbunătățiri ar avea loc pentru amintirile de zi cu zi, mai degrabă decât doar pentru listele de cuvinte”, a declarat, pentru CNN, Masud Husain, profesor de neurologie și neuroștiințe cognitive la Universitatea din Oxford. El nu a fost implicat în studiu.

Cu toate acestea, studiul „oferă dovezi importante că stimularea creierului cu cantități mici de curent electric este sigură și poate, de asemenea, să îmbunătățească memoria„, a declarat Dr. Richard Isaacson, director al Clinicii de prevenire a bolii Alzheimer din cadrul Centrului pentru sănătatea creierului de la Colegiul de Medicină Schmidt al Universității Florida Atlantic, care nu a fost implicat în cercetare.

Îmbunătățirile au fost cele mai pronunțate la persoanele din studiu cu cele mai slabe amintiri, care „ar fi considerate ca având o deficiență cognitivă ușoară”, a declarat neuroștiutorul Rudy Tanzi, profesor de neurologie la Harvard Medical School, care nu a fost implicat în studiu.

„A existat un efect aparent benefic asupra reamintirii imediate a cuvintelor la cei cu deficiență cognitivă ușoară”, a spus Tanzi, care este, de asemenea, director al unității de cercetare în domeniul geneticii și îmbătrânirii de la Massachusetts General Hospital din Boston.

„Această descoperire preliminară, dar promițătoare, justifică o mai mare explorare a utilizării abordărilor bioelectronice pentru tulburări precum boala Alzheimer”, a adăugat el.

Stimularea modificărilor cerebrale

Oamenii de știință obișnuiau să creadă că, până la un anumit punct, la începutul vârstei adulte, creierul era fixat, incapabil să crească sau să se schimbe. Astăzi, se știe pe scară largă că creierul este capabil de plasticitate – capacitatea de a-și reorganiza structura, funcțiile sau conexiunile – pe tot parcursul vieții.

Stimularea transcraniană cu curent alternativ, sau tACS, încearcă să îmbunătățească funcționalitatea creierului cu ajutorul unui dispozitiv care aplică curenți electrici sub formă de undă în anumite zone ale creierului prin intermediul unor electrozi pe scalp. Undele electrice pot imita sau modifica activitatea undelor cerebrale pentru a stimula creșterea și, sperăm, pentru a schimba rețeaua neuronală a creierului.

O versiune alternativă care utilizează câmpuri magnetice, numită stimulare magnetică transcraniană sau TMS, este aprobată de Administrația americană pentru alimente și medicamente pentru tratarea depresiei.
„Cred că acesta este viitorul intervenției neurologice, pentru a ajuta la întărirea rețelelor din creierul nostru care ar putea să cedeze”, a declarat Dr. Gayatri Devi, profesor clinic de neurologie și psihiatrie la Școala de Medicină Zucker de la Universitatea Hofstra/Northwell din New York. Ea nu a fost implicată în noul studiu.

„În plus, tratamentul poate fi personalizat pentru fiecare persoană, pe baza punctelor forte și a punctelor slabe ale acesteia, ceea ce farmacoterapia nu este capabilă să facă”, a spus Devi.

În noile descoperiri publicate în Nature Neuroscience, celulele creierului sunt „activate la anumite momente specifice, iar acest lucru este definit de frecvența stimulării (electrice)”, a declarat coautorul studiului, Shrey Grover, un student postdoctoral în cadrul programului de creier, comportament și cogniție de la Universitatea din Boston.
„Consecința modificării momentelor la care se activează celulele creierului este că induce acest proces de plasticitate. Plasticitatea este cea care permite ca efectele să fie continuate în timp chiar și atunci când stimularea a luat sfârșit”, a adăugat el.

Amintirile se estompează

Pe măsură ce creierul îmbătrânește, este obișnuit să se piardă o parte din capacitatea de a-și aminti. Pentru unii oameni, memoria pe termen scurt poate fi cea care suferă cel mai mult: Unde mi-am parcat mașina la mall în această excursie de cumpărături? Alții pot avea probleme cu amintirea lucrurilor pe o perioadă mai lungă de timp: Unde mi-am parcat mașina acum două săptămâni, înainte de a mă urca în avionul de vacanță? Iar unii se luptă cu ambele tipuri de memorie.
Cercetătorii de la Universitatea din Boston au analizat separat atât memoria pe termen ușor mai lung, cât și memoria pe termen scurt sau memoria de lucru în două experimente, fiecare cu grupuri randomizate de 20 de persoane cu vârste cuprinse între 65 și 88 de ani. Experimentele au alternat între aplicarea de unde gamma la 60 de hertzi și unde theta la 4 hertzi la doi centri cerebrali care joacă roluri cheie în memorie.

Undele gamma sunt cele mai scurte și mai rapide dintre frecvențele undelor cerebrale, funcționând între 30 și 80 de hertzi, sau cicluri pe secundă. Unele unde cerebrale denumite high-gamma au fost cronometrate până la 100 hertzi.
Un creier aflat pe unde gamma este intens și pe deplin implicat. Persoanele stresate care trebuie să fie concentrate cu laserul – cum ar fi atunci când dau un test, rezolvă o problemă complexă sau rezolvă o problemă mecanică dificilă – pot produce unde gamma.

Undele Theta sunt mult mai lente, variind între patru și opt cicluri pe secundă. Probabil că atunci când sunteți în modul theta funcționați pe pilot automat – conduceți spre serviciu fără să vă gândiți la traseu, vă spălați pe dinți sau pe păr, chiar visați cu ochii deschiși. Acesta este adesea momentul în care oamenii meditează la o idee sau găsesc o soluție la o problemă. Studiile au descoperit că activitatea theta poate prezice succesul învățării.

Țintirea zonelor de memorie din creier

În primul experiment, un grup a primit unde gamma de înaltă frecvență (60 hertzi) în cortexul prefrontal, care se află chiar în spatele ochilor și pe frunte. Fiind centrul învățării și al cogniției, lobul prefrontal ajută la stocarea amintirilor pe termen lung. Un alt grup de 20 de persoane a primit o stimulare theta de frecvență joasă (4 hertzi) la cortexul parietal, o zonă a creierului situată chiar sub locul unde ar sta o coadă de cal. Cortexul parietal se află deasupra hipocampusului, o altă parte a creierului care joacă un rol major în învățare și memorie. Persoanele cu Alzheimer au adesea un hipocampus încremenit, deoarece organul pierde țesut și se micșorează.

Un al treilea set de 20 de persoane a fost supus unui proces simulat pentru a servi drept grup de control.
Sesiunile au avut loc pe parcursul a patru zile consecutive. Fiecare persoană a efectuat cinci teste de reamintire a 20 de cuvinte în timpul stimulării zilnice de 20 de minute. Aceștia au fost rugați să își amintească imediat cât mai multe cuvinte la sfârșitul fiecăruia dintre cele cinci teste.

Echipa de cercetare a evaluat performanța în două moduri: Cât de bine și-au amintit participanții cuvintele de la sfârșitul listei, pe care tocmai le-ar fi auzit? Aceasta ar fi măsurarea memoriei pe termen scurt sau a memoriei de lucru. Câte cuvinte și-au putut reaminti de la începutul fiecărei liste, care ar fi fost cu câteva minute în trecut? Acest rezultat ar evalua capacitatea de a memora pentru o perioadă ceva mai lungă de timp.

Rezultatele au arătat că 17 dintre cele 20 de persoane care au primit stimulare gamma de înaltă frecvență și-au îmbunătățit capacitatea de a-și aminti cuvinte de la începutul testului de cuvinte – ceea ce cercetătorii au numit memorie pe termen mai lung.

În mod similar, 18 dintre cei 20 de participanți care au fost supuși stimulării theta de frecvență mai mică și-au îmbunătățit memoria de lucru pe termen scurt, sau capacitatea de a-și aminti cuvintele auzite ultima dată.
În comparație cu grupul de persoane care au primit stimularea falsă sau placebo, cei care au primit tratamentele au înregistrat rezultate care „se traduc prin faptul că persoanele mai în vârstă și-au amintit, în medie, cu patru până la șase cuvinte mai mult din lista de 20 de cuvinte până la sfârșitul intervenției de patru zile”, a declarat coautorul studiului, Robert Reinhart, director al Laboratorului de Neuroștiințe Cognitive și Clinice de la Universitatea din Boston.

„Este important să subliniem că studiul arată în principal o îmbunătățire modestă, dar semnificativă, a memoriei pe termen scurt, dar nu arată efecte clare asupra memoriei pe termen lung, deoarece testul s-a bazat pe reamintirea cuvintelor la doar un minut sau cam așa ceva după ce au fost învățate cuvintele”, a spus Tanzi.

„Experții cognitivi ar spune că ceea ce vă amintiți de acum o oră este memoria pe termen lung”, a adăugat Tanzi. „Dar în ceea ce privește simptomele clinice ale bolii Alzheimer și afectarea memoriei legată de vârstă, am grupa acest lucru în memoria pe termen scurt. Când spunem că pacienții cu Alzheimer își păstrează memoria pe termen lung, ne referim la amintirea detaliilor din ziua nunții lor.”

Tratament personalizat

Schimbarea zonelor din creier care au primit stimularea theta și gamma într-un al doilea experiment nu a produs niciun beneficiu, a constatat studiul. Un al treilea experiment cu 30 de persoane a fost făcut pentru a verifica rezultatele anterioare. La o lună după intervenție, participanților li s-a cerut să facă un alt test de reamintire a cuvintelor pentru a vedea dacă îmbunătățirile de memorie au durat.
În general, rezultatele au arătat că curenții theta de frecvență joasă au îmbunătățit memoria de lucru pe termen scurt la o lună, în timp ce stimularea gamma de frecvență mai mare nu a făcut acest lucru. Opusul a fost valabil pentru amintirile pe termen mai lung – gamma, dar nu și theta, a îmbunătățit performanța.

„Pe baza locației spațiale și a frecvenței stimulării electrice, putem îmbunătăți separat memoria pe termen scurt sau memoria pe termen lung”, a explicat Reinhart, profesor asistent în cadrul departamentului de științe psihologice și ale creierului de la Universitatea din Boston. Acest lucru înseamnă că cercetătorii pot adapta tratamentul la nevoile unei persoane, a spus Reinhart. Cum ar fi acest lucru? Dispozitivele sunt bine tolerate, cu efecte secundare limitate sau inexistente.

„Într-o lume ideală, un dispozitiv portabil la domiciliu care ar putea oferi această terapie ar fi obiectivul final”, a declarat Isaacson, administrator al Fundației McKnight Brain Research, care finanțează cercetări privind îmbătrânirea creierului.
„Deocamdată, este greoi să primești aceste tratamente, deoarece este nevoie de echipament specializat. De asemenea, poate fi de durată și, de asemenea, costisitor”, a adăugat Isaacson. „Cu toate acestea, există opțiuni de tratament limitate pentru îmbătrânirea cognitivă, care afectează zeci de milioane de oameni, așa că acesta este un pas înainte plin de speranță pentru abordarea simptomelor și îmbunătățirea sănătății creierului.”