Dolgotrajne, ločljive izboljšave delovnega in dolgoročnega spomina pri starejših odraslih s ponavljajočo nevromodulacijo 1. del

Razvoj tehnologij za zaščito ali izboljšanje spomina pri starejših ljudeh je trajni cilj translacijske medicine.

S starostjo starejšim postopno slabša spomin, kar je tudi ena od manifestacij Alzheimerjeve bolezni. Sodobne znanstvene raziskave pa kažejo, da je spomin starejših mogoče trenirati in izboljšati z nekaterimi metodami in tako doseči kar dobre rezultate.

Prvič, starejši morajo ohraniti pozitiven odnos in ostati zdravi. To je zato, ker psihična in fizična stanja močno vplivajo na spomin. Če se starejši vedno pritožujejo nad svojim slabim spominom, bo ta negativna miselnost povzročila, da bo njihov spomin strmoglavil. Zato bi morali pravočasno prilagoditi svojo miselnost, se sprostiti in razveseliti ter ohraniti svoje telo zdravo in aktivno.

Poleg tega so pri izboljšanju spomina zelo koristne tudi dobre življenjske navade. Dovolj spanja, pravilna prehrana, zmerna aktivnost in dovolj počitka so koristni. Te navade lahko našim telesom omogočijo ustrezen počitek in ohranijo primerno fizično moč ter tako zagotovijo učinkovito uporabo spomina.

Poleg tega lahko starejši izboljšajo svoj spomin z nekaterimi metodami urjenja spomina. Te metode vključujejo utrjevanje spominov, ustvarjanje asociacij in krepitev spominskih povezav, kar vse izboljša spomin z nenehno uporabo spominov. Na primer, vadba spomina in sposobnosti raziskovanja spomina, kot so pomnilniške kartice in spominske palače, ter vsakodnevno izvajanje nekaterih spominskih vaj lahko pomaga izboljšati spomin.

Skratka, starejši ljudje lahko ostanejo aktivni in izboljšajo svoj spomin z dobrimi življenjskimi navadami in urjenjem spomina. Dokler bodo starejši zaupali in trdo delali, bodo zagotovo še naprej ohranjali dober spomin in v celoti uživali kakovostno življenje. Vidimo, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj je Cistanche deserticola tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo, ki ima številne edinstvene učinke, eden od njih je izboljšanje spomina. Učinkovitost mletega mesa izhaja iz različnih učinkovin, ki jih vsebuje, vključno s kislino, polisaharidi, flavonoidi itd. Te sestavine lahko na različne načine spodbujajo zdravje možganov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Tukaj opisujemo ponavljajoče se (4-dnevne) protokole transkranialne stimulacije z izmeničnim tokom (tACS) za selektivno, trajnostno izboljšanje slušno-verbalnega delovnega spomina in dolgoročnega spomina pri ljudeh, starih od 65 do 88- let.

Modulacija sinhrone nizkofrekvenčne, vendar ne visokofrekvenčne aktivnosti v parietalni skorji je prednostno izboljšala delovni spomin 3. in 4. dan ter 1 mesec po posegu, medtem ko je modulacija sinhrone visokofrekvenčne, vendar ne nizkofrekvenčne aktivnosti v prefrontalni korteks je prednostno izboljšal dolgoročni spomin 2–4 dni in 1 mesec po posegu.

Stopnja izboljšav spomina v 4 dneh je napovedala velikost spominskih koristi 1 mesec pozneje.

Posamezniki z nižjo osnovno kognitivno funkcijo so imeli večje in trajnejše izboljšave spomina. Naše ugotovitve kažejo, da je mogoče plastičnost starajočih se možganov selektivno in trajnostno izkoriščati z uporabo ponavljajoče se in visoko fokalizirane nevromodulacije, ki temelji na prostorskospektralnih parametrih spominsko specifičnega kortikalnih vezij.

Svet se sooča s številnimi izzivi zaradi hitrega staranja svetovnega prebivalstva. Sprememba starostne demografije je povezana s precejšnjimi osebnimi, socialnimi, zdravstvenimi in ekonomskimi stroški1.

Kritični dejavnik, ki prispeva k stroškom, ki jih povzroča staranje, je okvara osnovnih spominskih sistemov, bistvenih za vsakodnevne dejavnosti, kot je sprejemanje finančnih odločitev ali razumevanje jezika2. Nova poročila kažejo na povečano verjetnost takšnih okvar zaradi nenehne pandemije koronavirusne bolezni 2019 (COVID-19)3.

Poleg tega obstaja precejšnja variabilnost v upadu spomina med posamezniki med staranjem4, pri čemer lahko pospešeno upadanje potencialno napoveduje kasnejšo Alzheimerjevo bolezen in druge demence5.

Velik napredek v nevroznanosti je identificiral možganska vezja in omrežja, ki podpirajo spominske zmogljivosti, študije pa so pokazale, da je lahko ritmična aktivnost kognitivnega vezja pomembna za koordinacijo obdelave informacij.

Kar je zdaj potrebno, so tehnologije, ki neinvazivno izolirajo in povečajo ritmično aktivnost nevronskih vezij, navdihnjene z modeli zdravega staranja, da bi ugotovili, ali je mogoče zaščititi ali celo izboljšati funkcijo spomina pri starejših odraslih na hiter in trajnosten način6,7.

Izziv pri izboljšanju spominske funkcije pri starejših odraslih je, da spominske funkcije morda ne sproži en sam kognitivni mehanizem. Prejšnje raziskave so označile shrambo delovnega pomnilnika z omejeno zmogljivostjo (WM) za kratko vzdrževanje informacij in shrambo neomejenega dolgoročnega pomnilnika (LTM) za trajno vzdrževanje informacij.

Znotraj tega okvira dvojnega shranjevanja so prejšnje raziskave identificirale sočasne primanjkljaje9 in selektivne primanjkljaje10 v funkciji WM in LTM s staranjem, pri čemer so uporabile klasično paradigmo takojšnjega brezplačnega odpoklica, pri čemer so te shranjevanja povezale s kanoničnim učinkom nedavnosti oziroma primarnosti11.

Nevropsihološke raziskave že dolgo omenjajo različne anatomske in funkcionalne substrate učinkov primarnosti in nedavnosti ter ustrezne zaloge WM in LTM 11–13.

Predlagani so bili različni prispevki dorzolateralnega prefrontalnega korteksa (DLPFC) in spodnjega parietalnega lobula (IPL)14. Vendar pa ni znano, ali so različni ritmični mehanizmi v teh regijah podrejeni različnim spominskim procesom med prostim priklicem.

Če je mogoče identificirati edinstvene ritmične mehanizme v prostorsko ločenih predelih možganov, potem je mogoče te možganske ritme neodvisno in neinvazivno manipulirati z uporabo tehnik, kot je stimulacija s transkranialnim izmeničnim tokom visoke ločljivosti (HD-tACS) za selektivno izboljšanje funkcije spomina pri starejših odraslih.

Ritmična aktivnost v frekvenčnih območjih theta in gama naj bi prispevala k funkcijama WM15 in LTM16, zlasti med prostim priklicem17. Vendar so prejšnji poskusi modulacije teh ritmov za izboljšanje spomina prinesli nedosledne ugotovitve.

Čeprav obstaja nekaj predlogov za izboljšave v WM z modulacijo parietalnih theta ritmov18, je spreminjanje theta ritmov v frontalnih regijah7,19 in gama ritmov v parietalnih20 in frontalnih21 regijah dalo nasprotujoče si rezultate.

Podobno, čeprav je frontalni gama tACS že predlagal izboljšave v LTM22,23, so druge prostorskospektralne kombinacije, kot sta frontalna theta24,25 in parietalna modulacija theta26, pokazale spremenljive učinke.

Poleg tega, čeprav je modulacija gama ritmov v medialni parietalni skorji pokazala nekatere koristi za LTM27, je vzročnih dokazov o vpletenosti teh ritmov v lateralne parietalne skorje malo.

Poleg tega večina teh dokazov izhaja iz študij pri mladih odraslih, ki uporabljajo paradigme, ki ciljajo na vizualno-prostorski spomin, in uporabljajo konvencionalni tACS, ki ima slabšo prostorsko ločljivost in ciljno angažiranost kot tehnike, kot je HD-tACS, ki jih vodijo trenutni modeli toka28.

Tako ni znano, katere specifične kombinacije lokacije in pogostosti nevromodulacije so učinkovite za selektivno izboljšanje delovanja WM in LTM, zlasti pri starejših odraslih.

Na podlagi ravnotežja dokazov smo preizkusili hipotezo, da bi modulacija theta ritmov v IPL izboljšala slušno-verbalno funkcijo WM (učinek nedavnosti), medtem ko bi modulacija gama ritmov v DLPFC izboljšala slušno-verbalno LTM funkcijo (učinek primarnosti) pri starejših odraslih (Poskus 1).

Za modulacijo teh ritmov smo uporabili tACS z optimalnimi konfiguracijami vira in ponora devetih 12- mm obročastih elektrod (8×1 tACS), ki jih vodijo modeli tokovnega toka, da bi izboljšali zmogljivost tokovnega toka28.

Poleg tega smo poskušali povzročiti dolgotrajne učinke z izvajanjem ponavljajoče se nevromodulacije v več dneh in testirali delovanje spomina do 1 meseca po intervenciji. Poleg tega smo preučili učinek medindividualnih razlik4 in preizkusili, ali bi starejši posamezniki z nižjo splošno kognitivno zmogljivostjo imeli več koristi od nevromodulacije.

Da bi potrdili lokacijsko specifičnost in frekvenčno specifičnost naših hipotez ter obravnavali nasprotujoče si ugotovitve na terenu, smo izvedli drugi poskus (2. poskus), v katerem smo zamenjali frekvence vnosa v obeh regijah, da bi preučili učinek vnosa gama v IPL in vnosa theta. v funkciji DLPFC onmemory.

Da bi eksplicitno preizkusili ponovljivost glavnih ugotovitev, smo izvedli tretji poskus (poskus 3), podoben poskusu 1, pri čemer smo preučevali učinek modulacije gama v DLPFC in modulacije theta v IPL na neodvisnem vzorcu udeležencev.

V teh treh poskusih smo iskali dokaze za dvojno disociacijo v dveh spominskih shrambah glede na različne prostorskospektralne značilnosti njihovih temeljnih anatomskih in funkcionalnih substratov in posledično za selektivne in dolgotrajne izboljšave spominske funkcije pri starejših odraslih.

Rezultati

Izvedli smo randomizirano, dvojno slepo študijo, ki je bila sestavljena iz dveh lažno nadzorovanih poskusov za ciljanje spominske funkcije pri starejših odraslih in dodatnega poskusa za testiranje ponovljivosti glavnih ugotovitev. V poskusu 1 je bilo 60 udeležencev (tabela 1) randomiziranih v tri skupine (navidezno, DLPFC gama in IPL theta; slika 1).

Uporabili smo ponavljajoči se nevromodulacijski protokol, pri katerem je vsak udeleženec prejel 8×1 tACS glede na svojo dodeljeno skupino 20 minut vsak dan štiri zaporedne dni. Gama frekvenca 8×1 tACS je bila dajana pri 60Hz, medtem ko je bila frekvenca gama 8×1 tACS dajana pri 4Hz , po prejšnjih študijah, ki kažejo na večje koristi pri teh frekvencah 18, 22. Vsak dan so udeleženci opravili petkrat brezplačno nalogo priklica.

V vsakem zagonu so zakodirali seznam 20 besed in morali so se takoj spomniti besed na koncu predstavitve seznama. Nevromodulacija je bila izvedena skozi celotno trajanje kodiranja in priklica vseh petih seznamov za povečanje funkcionalne specifičnosti29, ta postopek pa je trajal približno 20 minut (metode).

Pregledali smo delovanje spomina v petih zaporedjih kot funkcijo serijskega položaja predstavljenih besed. To nam je omogočilo ločeno izolacijo sprememb v LTM in WM, indeksiranih z učinki krivulje serijske pozicije primarnosti in nedavnosti v skladu z modeli z dvema trgovinama11.

Poleg teh spletnih ocen smo ovrednotili delovanje spomina brez povezave, na začetku in 1 mesec po posegu. Določili smo tudi splošno kognitivno funkcijo, kvantificirano z Montrealsko kognitivno oceno (MoCA)30, in simptome depresije, ocenjene z Geriatrično depresivno lestvico (GDS)31, na začetku.

Poskus 2 je služil kot kontrola za testiranje frekvenčne specifičnosti učinkov v poskusu 1. Tu smo preklopili frekvenco nevromodulacije med dvema interesnima regijama.

For more information:1950477648nn@gmail.com