Sesi singkat pengungsian otak boleh membalikkan beberapa kesan penuaan pada orang dewasa yang lebih tua, satu kajian baru mencadangkan.
Teknik ini belum siap untuk kegunaan tidak eksperimen, dan tidak jelas berapa lama manfaat terakhir. Tetapi penulis kajian berkata mereka berharap penemuan mereka akan menetapkan tahap untuk meningkatkan kognisi di kalangan orang dewasa yang sihat dan pada orang yang mengalami Alzheimer dan jenis demensia yang lain.
"Penemuan ini adalah penting kerana mereka bukan sahaja memberi kita pandangan baru ke dalam otak untuk penurunan memori yang berkaitan dengan usia, tetapi mereka juga menunjukkan kepada kami bahawa perubahan berkaitan dengan usia negatif tidak boleh berubah," kata pemimpin kajian Robert Reinhart, seorang ahli sains neuro di Boston University.
Penemuan telah diterbitkan hari ini (8 April) dalam jurnal Nature Neuroscience.
Ingatan kerja
Reinhart dan pengarangnya, pelajar kedoktoran, John Nguyen, menumpukan kajian mereka mengenai aspek kognisi yang disebut ingatan kerja. Ini adalah pad lakaran otak, kata Reinhart dalam taklimat media. Ia membolehkan orang ramai untuk memegang maklumat dalam kegunaan aktif selama beberapa saat pada satu masa, memudahkan pelbagai tugas penting, daripada melaksanakan matematik mental untuk membaca untuk mengadakan perbualan. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa ingatan kerja merupakan bahagian utama perisikan, kata Reinhart kepada wartawan.
Tetapi ingatan kerja menurun berbanding dewasa. Penurunan ini tidak dramatik, tetapi ia cukup bermakna bahawa orang dewasa yang lebih tua melakukan lebih buruk, secara purata, pada tugas memori kerja daripada orang dewasa yang lebih muda. Reinhart dan Nguyen mahu melihat sama ada mereka boleh memikirkan mengapa - dan mungkin mengubah trajektori itu.
Para penyelidik merekrut 42 orang dewasa berusia 20 hingga 29 tahun dan 42 orang dewasa yang berusia 60 hingga 76 tahun; para saintis meminta para peserta untuk menyelesaikan tugas ingatan kerja sementara aktiviti otak mereka dipantau oleh electroencephalogram. Tugas itu adalah permainan "mencari perbezaan" yang mudah, di mana peserta melihat dua gambar yang sangat serupa pada skrin dalam penggantian singkat dan terpaksa mengenal pasti apa yang berbeza tentang gambar kedua. Semua peserta sihat, tanpa diagnosis demensia atau masalah kognitif yang lain.
Dalam sesetengah sesi, para peserta melakukan tugas itu sementara otak mereka ringan dirangsang dengan kaedah elektrik noninvasive yang dinamakan rangsangan transkranial-semasa. Menggunakan elektrod pada kulit kepala, penyelidik mengetuk rangsangan elektrik berirama ke kawasan otak prefrontal dan temporal. Komunikasi antara kawasan-kawasan ini, di bahagian depan dan sisi otak, dianggap penting untuk ingatan kerja.
Penggalak otak
Eksperimen itu adalah buta dua kali, oleh itu peserta atau penyelidik tidak mengetahui apabila peserta menerima rangsangan otak. Selain daripada sensasi kesemutan awal pada kulit kepala, rangsangan tidak terasa seperti apa-apa, kata Reinhart. (Untuk menipu para peserta semasa sesi sham, para penyelidik memberi mereka 30 saat arus elektrik ringan melalui elektrod, meniru sensasi ini.) Peserta datang untuk hari yang berlainan untuk sesi sham mereka dan sesi sebenar, dan rangsangan berlangsung selama 25 minit.
Sebelum sebarang rangsangan, orang dewasa yang lebih tua melakukan kurang baik pada tugas memori-kerja berbanding kohort yang lebih muda. Ketepatan pada orang dewasa yang lebih muda adalah purata sekitar 90%, dengan skor dari 80-an hingga hampir 100% betul. Pada orang dewasa yang lebih tua, purata adalah lebih dekat kepada 80%, dengan skor dari 70-an hingga 80-an.
Stimulasi menutup jurang itu. Dalam kira-kira 12 minit permulaan rangsangan otak, orang dewasa yang lebih tua mula berkerja serta kumpulan yang lebih muda. Peningkatan ini berterusan selagi percubaan berlangsung, 50 minit selepas rangsangan dihentikan.
"Kami tidak melihat kesannya turun ke garis pangkalan atau bahkan menurun ke tahap asas," kata Reinhart. Para penyelidik tidak bereksperimen untuk melihat berapa lama hasilnya berlangsung, namun hasil dari penyelidikan rangsangan otak lain mencadangkan kesannya dapat bertahan selama beberapa jam, katanya.
Dalam eksperimen susulan dengan 49 orang dewasa yang lebih tua dan lebih muda, para penyelidik juga menguji kesan rangsangan otak pada orang dewasa muda yang mempunyai skor ingatan kerja yang terendah. Orang-orang muda mendapat rangsangan, juga, penyelidik mendapati.
"Saya fikir mungkin untuk jenis turbocharge walaupun fungsi kognitif yang normal, termasuk pada orang muda," kata Reinhart.
Menyelaras
Kajian itu dilakukan secara mengagumkan, kata Walter Paulus dan Zsolt Turi, kedua-dua neurophysiologist klinikal di Pusat Perubatan Universiti Göttingen di Jerman, yang tidak terlibat dalam penyelidikan. Para penyelidik memeriksa karya mereka sendiri mengenai sampel susulan peserta, yang meningkatkan kepercayaan terhadap penemuan, Turi memberitahu Live Science.
Walau bagaimanapun masih berfungsi, Paulus memberi amaran. Sudah, dia memberitahu Live Science, beberapa syarikat menjual peranti yang dimaksudkan untuk merangsang otak melalui tengkorak. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh kajian Reinhart dan Nguyen, rangsangan otak perlu diperibadikan. Para penyelidik melakukan banyak kerja awal untuk memastikan mereka meletakkan elektrod dengan betul dan menyampaikan stimulasi yang tepat untuk memperbaiki fungsi otak.
"Sekiranya anda menyimpang daripada protokol, anda mungkin tidak mempunyai keputusan atau keputusan yang tidak produktif," kata Paulus.
Namun, dengan penyelidikan lanjut, teknik itu telah berjanji untuk digunakan pada pesakit, tambahnya.
Rangsangan itu seolah-olah membalikkan penurunan penuaan kerana beberapa sebab penting, kata Reinhart. Pertama, ia sempat menyasarkan korteks prefrontal dan lobus temporal. Dalam golongan dewasa muda yang menggunakan memori kerja mereka, kedua-dua kawasan menyegerakkan irama aktiviti mereka. Yang lebih ketat penyegerakan - corak kekerapan rendah sekitar 8 hertz nampaknya menjadi tempat yang manis - memori kerja yang lebih baik berfungsi, kata Reinhart.
Pada orang dewasa yang lebih tua, penyegerakan yang ketat ini hilang, yang nampaknya merupakan akar penurunan memori kerja.
Ini membawa kepada ciri utama kedua rangsangan otak: rhythmitynya. Penyelidik-penyelidik mengetengahkan arus berselang-seli yang disesuaikan dengan irama otak semula jadi orang-orang ke kawasan-kawasan ini. Pada dasarnya, nadi mendapat kedua-dua kawasan bercakap lagi.
"Kami menyegerakkan kawasan otak ini yang tidak diganggu atau tidak diselaraskan atau kurang disegerakan di kalangan orang tua," kata Reinhart.
Orang dewasa muda yang lebih buruk pada tugas ingatan kerja juga mempunyai perbualan otak yang agak tidak diselimuti, kata Reinhart.
Penemuan baru adalah titik permulaan, kata Reinhart. Sudah tentu, pasukan penyelidikan telah mula memajukan kajiannya ke bidang penyakit dan gangguan. Para penyelidik telah menemui, tetapi belum lagi diterbitkan, bukti bahawa orang dewasa yang lebih tua dengan gejala demensia yang lebih tinggi (tetapi tidak demensia penuh) menunjukkan penyegerakan otak yang lebih teruk dalam kedua memori memori dan kawasan memori jangka panjang. Ini bermakna teknik penyegerakan otak boleh menjadi rawatan yang tidak dinamakan untuk Alzheimer dan bentuk demensia lain, kata Reinhart.
Para penyelidik juga mendapati bahawa mereka dapat merangsang otak dengan irama yang menyegarkan kawasan otak.
"Ia berupaya baik untuk langkah-langkah klinikal yang seterusnya, kerana kita tahu bahawa terdapat gangguan otak yang ditandai dengan hipokonektiviti, seperti autisme, skizofrenia dan Alzheimer, tetapi kemudian ada juga gangguan yang dicirikan oleh penyambungan otak terlalu banyak, seperti Parkinson dan epilepsi," kata Reinhart. "permulaan alat yang boleh diselaraskan, dan menjadikan otak anda lebih dihubungkan, dan disinkronkan, dan membuat otak anda kurang terhubung."
