Dugotrajna, rastavljiva poboljšanja radnog pamćenja i dugoročnog pamćenja kod starijih osoba s ponavljajućom neuromodulacijom 1. dio

Razvoj tehnologija za zaštitu ili poboljšanje pamćenja kod starijih ljudi trajni je cilj translacijske medicine.

Starenjem postupno slabi pamćenje starijih osoba, što je također jedna od manifestacija Alzheimerove bolesti. No, suvremena znanstvena istraživanja pokazuju da se pamćenje starijih osoba može istrenirati i poboljšati nekim metodama, čime se postižu prilično dobri rezultati.

Prvo, starije osobe trebaju zadržati pozitivan stav i ostati zdrave. To je zato što mentalna i fizička stanja imaju veliki utjecaj na pamćenje. Ako se starije osobe uvijek žale na svoje loše pamćenje, taj će negativni mentalitet uzrokovati da im pamćenje opadne. Stoga bismo trebali na vrijeme prilagoditi svoj mentalitet, učiniti se opuštenima i sretnima, a naše tijelo održavati zdravim i aktivnim.

Osim toga, dobre životne navike također su od velike pomoći u poboljšanju pamćenja. Dovoljno sna, ispravna prehrana, umjerena aktivnost i dovoljno odmora su korisni. Ove navike mogu omogućiti našim tijelima da se dovoljno odmore i održe razumnu fizičku snagu, čime se osigurava učinkovita upotreba pamćenja.

Osim toga, starije osobe mogu poboljšati svoje pamćenje pomoću nekih metoda vježbanja pamćenja. Ove metode uključuju učvršćivanje sjećanja, stvaranje asocijacija i jačanje memorijskih veza, a sve to poboljšava pamćenje kontinuiranom upotrebom sjećanja. Na primjer, vježbanje pamćenja i sposobnosti istraživanja pamćenja, kao što su memorijske kartice i palače pamćenja, te izvođenje nekih vježbi pamćenja svaki dan može pomoći u poboljšanju pamćenja.

Ukratko, stariji ljudi mogu ostati aktivni i poboljšati svoje pamćenje kroz dobre životne navike i vježbanje pamćenja. Sve dok starije osobe imaju povjerenja i marljivo rade, sigurno će moći i dalje održavati dobro pamćenje i u potpunosti uživati ​​u kvalitetnom životu. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je Cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, a jedno od njih je i poboljšanje pamćenja. Djelotvornost mljevenog mesa dolazi od raznih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući kiseline, polisaharide, flavonoide itd. Ovi sastojci mogu na različite načine promicati zdravlje mozga.

Kliknite na 10 načina za poboljšanje pamćenja

Ovdje opisujemo ponavljajuće (4-dnevne) protokole transkranijalne stimulacije izmjeničnom strujom (tACS) za selektivno, održivo poboljšanje slušno-verbalnog radnog pamćenja i dugotrajnog pamćenja kod osoba starih 65–88- godina.

Modulacija sinkrone niskofrekventne, ali ne i visokofrekventne aktivnosti u parijetalnom korteksu prvenstveno je poboljšala radnu memoriju 3. i 4. dana i 1 mjesec nakon intervencije, dok je modulacija sinkrone visokofrekventne, ali ne i niskofrekventne aktivnosti u prefrontalni korteks je prvenstveno poboljšao dugoročno pamćenje 2-4 dana i 1 mjesec nakon intervencije.

Stopa poboljšanja pamćenja tijekom 4 dana predviđala je veličinu dobrobiti pamćenja mjesec dana kasnije.

Pojedinci s nižom osnovnom kognitivnom funkcijom iskusili su veća, trajnija poboljšanja pamćenja. Naša otkrića pokazuju da se plastičnost mozga koji stari može selektivno i održivo iskoristiti pomoću ponavljajuće i visokofokalizirane neuromodulacije utemeljene na prostornospektralnim parametrima kortikalnog sklopa specifičnog za pamćenje.

Svijet se suočava s brojnim izazovima zbog brzog starenja svjetske populacije. Promjena dobne demografije povezana je sa značajnim osobnim, društvenim, zdravstvenim i ekonomskim troškovima1.

Kritični čimbenik koji pridonosi troškovima izazvanim starenjem je oštećenje osnovnih sustava pamćenja bitnih za aktivnosti svakodnevnog života, kao što je donošenje financijskih odluka ili razumijevanje jezika2. Nova izvješća ukazuju na povećanu vjerojatnost takvih oštećenja zbog tekuće pandemije Coronavirus Disease 2019 (COVID{3}})3.

Štoviše, postoji značajna varijabilnost u padu pamćenja kod pojedinaca tijekom starenja4, pri čemu ubrzani pad potencijalno predviđa kasniju Alzheimerovu bolest i druge demencije5.

Značajan napredak u neuroznanosti identificirao je moždane sklopove i mreže koje podupiru kapacitete pamćenja, a studije su sugerirale da bi ritmička aktivnost kognitivnog sklopa mogla biti važna za koordinaciju obrade informacija.

Ono što je sada potrebno su tehnologije koje neinvazivno izoliraju i povećavaju ritmičku aktivnost neuronskih krugova, inspirirane modelima zdravog starenja, kako bi se utvrdilo je li moguće zaštititi ili čak poboljšati funkciju pamćenja kod starijih odraslih osoba na brz i održiv način6,7.

Izazov u poboljšanju funkcije pamćenja kod starijih odraslih osoba je u tome što se funkcija pamćenja ne može pokrenuti jednim kognitivnim mehanizmom. Prethodno istraživanje karakteriziralo je pohranu radne memorije (WM) ograničenog kapaciteta za kratko čuvanje informacija i pohranu neograničene dugoročne memorije (LTM) za trajno održavanje informacija.

Unutar ovog okvira s dvostrukom pohranom, prethodna su istraživanja identificirala i istodobne nedostatke9 i selektivne nedostatke10 u funkciji WM i LTM sa starenjem, koristeći klasičnu paradigmu trenutnog slobodnog prisjećanja, povezujući te pohrane s kanonskim učincima nedavnosti i primarnosti11.

Neuropsihološka istraživanja dugo su aludirala na različite anatomske i funkcionalne supstrate učinaka primarnosti i nedavnosti i odgovarajućih WM i LTM pohrana11-13.

Predloženi su različiti doprinosi dorzolateralnog prefrontalnog korteksa (DLPFC) i donjeg parijetalnog lobula (IPL)14. Međutim, nije poznato jesu li različiti ritmički mehanizmi u tim regijama podređeni različitim procesima pamćenja tijekom slobodnog prisjećanja.

Ako se mogu identificirati jedinstveni ritmički mehanizmi u prostorno različitim regijama mozga, tada se tim moždanim ritmovima može neovisno i neinvazivno manipulirati korištenjem tehnika kao što je stimulacija transkranijalnom izmjeničnom strujom visoke definicije (HD-tACS) za selektivno poboljšanje funkcije pamćenja kod starijih odraslih osoba.

Smatra se da ritmička aktivnost u theta i gama frekvencijskom rasponu doprinosi funkcijama WM15 i LTM16, osobito tijekom slobodnog prisjećanja17. Međutim, prijašnji pokušaji modulacije ovih ritmova za poboljšanje pamćenja dali su nedosljedne nalaze.

Iako postoje neki prijedlozi poboljšanja u WM s modulacijom parijetalnih theta ritmova18, promjenatheta ritmova u frontalnim regijama7,19 i gama ritmova u parijetalnim20 i frontalnim21 regijama dala je kontradiktorne rezultate.

Slično tome, iako je frontalni gama tACS prethodno sugerirao poboljšanja u LTM22,23, druge prostornospektralne kombinacije, kao što su frontalna theta24,25 i parijetalna theta26 modulacija, pokazale su različite učinke.

Osim toga, iako je modulacija gama ritmova u medijalnom parijetalnom korteksu pokazala neke dobrobiti za LTM27, uzročno-posljedični dokazi za uključenost ovih ritmova u lateralne parijetalne kortekse su rijetki.

Štoviše, veliki dio ovih dokaza dolazi iz studija na mladim odraslim osobama, koristeći paradigme usmjerene na vizualno-prostorno pamćenje i koristeći konvencionalni tACS, koji ima lošiju prostornu rezoluciju i ciljani angažman od tehnika kao što je HD-tACS vođen trenutnim modelima toka28.

Stoga nije poznato koje su specifične kombinacije mjesta i učestalosti neuromodulacije učinkovite za selektivno poboljšanje funkcije WM i LTM, osobito kod starijih odraslih osoba.

Na temelju ravnoteže dokaza, testirali smo hipotezu da bi modulacija theta ritmova u IPL-u poboljšala slušno-verbalnu WM funkciju (učinak nedavnosti), dok bi modulacija gama ritmova u DLPFC-u poboljšala slušno-verbalnu LTM funkciju (učinak primarnosti) kod starijih odraslih osoba (Pokus 1).

Kako bismo modulirali ove ritmove, primijenili smo tACS s optimalnim konfiguracijama izvor-odvodnik od devet 12-mm prstenastih elektroda (8×1 tACS) vođenih modelima protoka struje kako bismo poboljšali mogućnost protoka struje28.

Štoviše, nastojali smo izazvati dugotrajne učinke izvođenjem repetitivne neuromodulacije tijekom više dana i testirali smo rad pamćenja do 1 mjeseca nakon intervencije. Nadalje, ispitali smo učinak interindividualnih razlika4 i ispitali bi li starije osobe s nižom općom kognitivnom izvedbom imale više koristi od neuromodulacije.

Kako bismo potvrdili lokacijsku specifičnost i frekvencijsku specifičnost naših hipoteza i pozabavili se proturječnim nalazima na terenu, izveli smo drugi eksperiment (Eksperiment 2) u kojem smo zamijenili frekvencije uvlačenja u dvije regije kako bismo ispitali učinak gama uvlačenja u IPL i theta uvlačenja u funkciji DLPFC onmemory.

Kako bismo eksplicitno testirali replikaciju glavnih nalaza, izveli smo treći eksperiment (Eksperiment 3), sličan Eksperimentu 1, ispitujući učinak gama modulacije u DLPFC i theta modulacije u IPL-u na neovisnom uzorku sudionika.

Kroz ova tri eksperimenta, tražili smo dokaze za dvostruku disocijaciju u dvije memorije u skladu s različitim prostornospektralnim karakteristikama njihovih temeljnih anatomskih i funkcionalnih supstrata i, posljedično, za selektivna i dugotrajna poboljšanja u funkciji pamćenja kod starijih odraslih osoba.

Rezultati

Proveli smo randomiziranu, dvostruko slijepu studiju koja se sastoji od dva lažno kontrolirana eksperimenta za usmjeravanje funkcije pamćenja kod starijih odraslih osoba i dodatnog eksperimenta za testiranje ponovljivosti glavnih nalaza. U eksperimentu 1, 60 sudionika (tablica 1) nasumično je raspoređeno u tri skupine (lažna, DLPFC gama i IPL theta; slika 1).

Koristili smo protokol ponavljajuće neuromodulacije u kojem je svaki sudionik primio 8×1 tACS prema svojoj dodijeljenoj skupini 20 minuta svaki dan četiri uzastopna dana. Gama frekvencija 8×1 tACS primijenjena je na 60Hz, dok je teta frekvencija 8×1 tACS primijenjena na 4Hz , nakon prijašnjih studija koje su sugerirale veće dobrobiti pri tim frekvencijama18,22. Svakog dana sudionici su izvršili pet pokretanja besplatnog zadatka prisjećanja.

U svakoj vožnji kodirali su popis od 20 riječi i zamoljeni su da se odmah prisjete riječi na kraju prezentacije popisa. Neuromodulacija je provedena kroz cijelo trajanje kodiranja i prisjećanja svih pet popisa kako bi se povećala funkcionalna specifičnost29, a ovaj je postupak trajao otprilike 20 minuta (Metode).

Ispitali smo performanse pamćenja kroz pet ciklusa kao funkciju serijskog položaja prikazanih riječi. To nam je omogućilo da izoliramo promjene u LTM i WM, zasebno, indeksirane učincima krivulje serijske pozicije primata i najnovije prema modelima dual store11.

Osim ovih online procjena, procijenili smo performanse pamćenja izvan mreže, na početku i 1 mjesec nakon intervencije. Također smo odredili opću kognitivnu funkciju, kvantificiranu korištenjem Montrealske kognitivne procjene (MoCA)30, i simptome depresije, procijenjene korištenjem Geriatric Depression Scale (GDS)31, na početku.

Eksperiment 2 služio je kao kontrola za testiranje frekvencijske specifičnosti učinaka u Eksperimentu 1. Ovdje smo mijenjali frekvenciju neuromodulacije između dva područja od interesa.

For more information:1950477648nn@gmail.com