Дълготрайни, дисоциируеми подобрения в работната памет и дългосрочната памет при по-възрастни хора с повтаряща се невромодулация, част 1

Разработването на технологии за защита или подобряване на паметта при възрастни хора е трайна цел на транслационната медицина.

С напредване на възрастта паметта на възрастните хора постепенно отслабва, което също е една от проявите на болестта на Алцхаймер. Съвременните научни изследвания обаче показват, че паметта на възрастните хора може да се тренира и подобрява чрез някои методи, като по този начин се постигат доста добри резултати.

Първо, възрастните хора трябва да поддържат положително отношение и да бъдат здрави. Това е така, защото умствените и физически условия оказват голямо влияние върху паметта. Ако възрастните хора винаги се оплакват от лошата си памет, този негативен манталитет ще доведе до спад на паметта им. Затова трябва да коригираме манталитета си навреме, да се отпуснем и да се чувстваме щастливи и да поддържаме телата си здрави и активни.

В допълнение, добрите навици на живот също са много полезни за подобряване на паметта. Достатъчно сън, правилно хранене, умерена активност и достатъчно почивка са полезни. Тези навици могат да позволят на телата ни да получат подходяща почивка и да поддържат разумна физическа сила, като по този начин гарантират ефективното използване на паметта.

Освен това възрастните хора могат да подобрят паметта си чрез някои методи за трениране на паметта. Тези методи включват укрепване на спомените, създаване на асоциации и укрепване на връзките на паметта, като всички те подобряват паметта чрез непрекъснато използване на спомени. Например, практикуването на паметта и способностите за изследване на паметта, като карти с памет и дворци на паметта, и правенето на някои упражнения за памет всеки ден може да помогне за подобряване на паметта.

Накратко, възрастните хора могат да останат активни и да подобрят паметта си чрез добри жизнени навици и обучение на паметта. Докато възрастните хора имат увереност и продължават да работят усилено, те със сигурност ще могат да продължат да поддържат добра памет и да се наслаждават напълно на висококачествен живот. Вижда се, че трябва да подобрим паметта и Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola е традиционен китайски лекарствен материал, който има много уникални ефекти, един от които е да подобрява паметта. Ефикасността на мляното месо идва от различните активни съставки, които съдържа, включително киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни начини.

Щракнете върху познайте 10 начина за подобряване на паметта

Тук описваме повтарящи се (4-ден) протоколи за транскраниална стимулация с променлив ток (tACS) за селективно, устойчиво подобряване на слухово-вербалната работна памет и дългосрочната памет при хора на 65–88- години.

Модулирането на синхронна нискочестотна, но не и високочестотна активност в париеталния кортекс преференциално подобрява работната памет на ден 3 и ден 4 и 1 месец след интервенцията, докато модулацията на синхронна високочестотна, но не и нискочестотна активност в префронталната кора преференциално подобрява дългосрочната памет на дни 2-4 и 1 месец след интервенцията.

Степента на подобряване на паметта за 4 дни прогнозира размера на ползите от паметта 1 месец по-късно.

Индивидите с по-ниска базова когнитивна функция са имали по-големи, по-трайни подобрения на паметта. Нашите констатации показват, че пластичността на стареещия мозък може да бъде селективно и устойчиво експлоатирана с помощта на повтаряща се и силно фокусирана невромодулация, основана на пространственоспектрални параметри на специфични за паметта кортикални вериги.

Светът е изправен пред много предизвикателства поради бързото застаряване на световното население. Промяната във възрастовата демография е свързана със значителни лични, социални, здравни и икономически разходи1.

Критичен фактор, допринасящ за разходите, предизвикани от стареенето, е увреждането на основните системи за памет, които са от съществено значение за дейностите от ежедневието, като вземане на финансови решения или разбиране на езика2. Появяващите се доклади предполагат повишена вероятност от такива увреждания поради продължаващата пандемия от Коронавирусна болест 2019 (COVID-19)3.

Освен това съществува значителна променливост в намаляването на паметта при индивидите по време на стареене4, като ускореният спад потенциално предсказва последваща болест на Алцхаймер и други деменции5.

Същественият напредък в невронауката идентифицира мозъчните вериги и мрежи, които са в основата на капацитета на паметта, а проучванията предполагат, че ритмичната активност на когнитивните вериги може да бъде важна за координацията на обработката на информация.

Това, което е необходимо сега, са технологии за неинвазивно изолиране и увеличаване на ритмичната активност на невронните вериги, вдъхновени от моделите на здравословно стареене, за да се определи дали е възможно да се защити или дори да се подобри функцията на паметта за възрастни възрастни по бърз и устойчив начин6,7.

Предизвикателство при подобряването на функцията на паметта при по-възрастни хора е, че функцията на паметта може да не бъде инстанцирана от един когнитивен механизъм. Предишни изследвания характеризираха ограничено по капацитет работна памет (WM) хранилище за кратко поддържане на информация и неограничено дългосрочно памет (LTM) хранилище за устойчиво поддържане на информация.

В рамките на тази рамка с двоен магазин, предишни изследвания идентифицираха както едновременни дефицити9, така и селективни дефицити10 във функцията на WM и LTM със стареенето, използвайки класическата парадигма за незабавно свободно извикване, свързвайки тези магазини съответно с каноничните ефекти на актуалност и първичност11.

Невропсихологичните изследвания отдавна споменават различни анатомични и функционални субстрати на ефектите на първостепенност и актуалност и съответните WM и LTM магазини 11–13.

Предложени са различни приноси на дорзолатералния префронтален кортекс (DLPFC) и долния париетален лобул (IPL)14. Въпреки това, не е известно дали различни ритмични механизми в тези региони са подчинени на различни процеси на паметта по време на свободното извикване.

Ако могат да бъдат идентифицирани уникални ритмични механизми в пространствено различни области на мозъка, тогава тези мозъчни ритми могат да бъдат независимо и неинвазивно манипулирани с помощта на техники като транскраниална стимулация с променлив ток с висока разделителна способност (HD-tACS) за селективно подобряване на функцията на паметта при възрастни хора.

Смята се, че ритмичната активност в честотните диапазони на тета и гама допринася както за функциите WM15, така и за LTM16, особено по време на свободно извикване17. Въпреки това, предишни опити за модулиране на тези ритми за подобряване на паметта са довели до противоречиви констатации.

Въпреки че има някои предложения за подобрения в WM с модулиране на париеталните тета ритми18, промяната на тета ритмите във фронталните региони7,19 и гама ритмите в париеталните20 и фронталните21 региони са довели до противоречиви резултати.

По подобен начин, въпреки че фронталната гама tACS преди това е предполагала подобрения в LTM22, 23, други пространственоспектрални комбинации, като фронтална тета24, 25 и париетална тета26 модулация, са показали променливи ефекти.

В допълнение, въпреки че модулирането на гама ритми в медиалния париетален кортекс е показало някои ползи за LTM27, причинно-следствените доказателства за участието на тези ритми в страничните париетални кортекси са оскъдни.

Нещо повече, голяма част от тези доказателства идват от проучвания при млади възрастни, като се използват парадигми, насочени към визуално-пространствената памет и използване на конвенционален tACS, който има по-лоша пространствена разделителна способност и ангажиране на целта от техники като HD-tACS, ръководени от настоящите модели на потока28.

По този начин кои специфични комбинации от местоположение и честота на невромодулация са ефективни за селективно подобряване на функцията на WM и LTM, особено при възрастни хора, не са известни.

Въз основа на баланса на доказателствата тествахме хипотезата, че модулирането на тета ритмите в IPL би подобрило слухово-вербалната WM функция (ефект на актуалност), докато модулирането на гама ритмите в DLPFC би подобрило слухово-вербалната LTM функция (ефект на първичност) при възрастни хора (Експеримент 1).

За да модулираме тези ритми, ние приложихме tACS с оптимални конфигурации източник-поглътител от девет 12- mm пръстеновидни електрода (8×1 tACS), ръководени от модели на токов поток, за да подобрим възможността за токов поток28.

Освен това, ние се опитахме да предизвикаме дълготрайни ефекти чрез извършване на повтаряща се невромодулация в продължение на няколко дни и тествахме ефективността на паметта до 1 месец след интервенцията. Освен това, ние изследвахме ефекта от междуиндивидуалните различия4 и тествахме дали по-възрастните индивиди с по-ниска обща когнитивна производителност ще се възползват повече от невромодулацията.

За да потвърдим специфичността на местоположението и честотната специфика на нашите хипотези и да се справим с противоречивите констатации в полето, ние проведохме втори експеримент (Експеримент 2), в който превключихме честотите на увличане в двата региона, за да изследваме ефекта на гама-увличането в IPL и тета увличането във функцията DLPFC onmemory.

За изрично тестване на възпроизводимостта на основните констатации, ние проведохме трети експеримент (Експеримент 3), подобен на Експеримент 1, изследвайки ефекта на гама модулацията в DLPFC и тета модулацията в IPL в независима извадка от участници.

В тези три експеримента потърсихме доказателства за двойна дисоциация в двете хранилища на паметта според различните пространствено-спектрални характеристики на техните основни анатомични и функционални субстрати и, следователно, за селективни и дълготрайни подобрения във функцията на паметта при възрастни хора.

Резултати

Проведохме рандомизирано, двойно-сляпо проучване, състоящо се от два фалшиво контролирани експеримента за насочване на функцията на паметта при по-възрастни възрастни и допълнителен експеримент за тестване на възпроизводимостта на основните констатации. В Експеримент 1 60 участници (Таблица 1) бяха рандомизирани в три групи (фалшиво, DLPFC гама и IPL тета; Фиг. 1).

Използвахме протокол за повтаряща се невромодулация, при който всеки участник получи 8 × 1 tACS според назначената им група за 20 минути всеки ден в четири последователни дни. Гама честота 8 × 1 tACS беше приложена при 60 Hz, докато стета честота 8 × 1 tACS беше приложена при 4 Hz , след предишни проучвания, предполагащи по-силни ползи при тези честоти18,22. Всеки ден участниците изпълняваха пет изпълнения на безплатната задача за припомняне.

При всяко изпълнение те кодираха списък от 20 думи и бяха помолени незабавно да си припомнят думите в края на представянето на списъка. Невромодулацията беше извършена през цялата продължителност на кодирането и извикването на всичките пет списъка, за да се увеличи функционалната специфичност29, и тази процедура отне приблизително 20 минути (Методи).

Изследвахме ефективността на паметта в петте серии като функция на серийната позиция на представените думи. Това ни позволи да изолираме промените в LTM и WM поотделно, индексирани от ефектите на серийната крива на позицията на първичност и актуалност според модели с двоен магазин11.

В допълнение към тези онлайн оценки, ние оценихме ефективността на паметта офлайн, в началото и 1 месец след интервенцията. Ние също така определихме общата когнитивна функция, определена количествено с помощта на Монреалската когнитивна оценка (MoCA)30, и симптомите на депресия, оценени с помощта на скалата за гериатрична депресия (GDS)31, в началото.

Експеримент 2 послужи като контрола за тестване на честотната специфичност на ефектите в Експеримент 1. Тук превключихме честотата на невромодулация между двата интересни региона.

For more information:1950477648nn@gmail.com