作者:Robert Reinhart 来源:《自然—神经科学》 发布时间:2022/9/2 19:58:26
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刺激大脑能长期改善记忆

 

大脑不同部分控制不同类型的记忆。 图片来源:BSIP/UIG/Getty

人的记忆力会随着年龄增长而衰退。但将来有一天,会有一种简单、无需药物的方法扭转这种趋势。

在近日发表于《自然—神经科学》的一项新研究中,美国波士顿大学认知神经学家Robert Reinhart和同事证实,连续几天用弱电流反复刺激65岁以上成年人的大脑,可以使其记忆力持续改善长达一个月。

先前的研究表明,长期记忆和“工作”记忆(允许大脑存储的信息)由大脑的不同部分控制,形成机制也不同。

在这项研究的基础上,Reinhart研究小组发现,用高频电流刺激背外侧前额叶皮层——靠近大脑前部的一个区域,可以改善长期记忆,而用低频电流刺激位于大脑后部的下顶叶,则可增强工作记忆。

“研究人员利用了该领域积累的知识,得出了充满希望的结果。”英国萨里大学神经学家Ines Violante说。

Reinhart团队使用一种被称为经颅交流电刺激(tACS)的无创脑刺激方法,通过头皮表面的电极传输电流,在150名年龄在65岁至88岁之间的参与者中开展了一系列实验。

参与者进行了一项记忆任务,他们被要求回忆实验者朗读的20个单词。参与者在整个任务过程中接受了tACS,时间为20分钟。连续4天后,接受背外侧前额叶皮层高频刺激的参与者从一开始记忆单词的能力就得到了提高,这项任务依赖于长期记忆。对下顶叶的低频刺激则增强了参与者随后对列表中单词的回忆,这涉及工作记忆。

在这4天里,参与者的记忆表现有所改善,这种改善甚至在一个月后还会持续。那些在研究前一般认知功能水平最低的人记忆改善程度最大。

改变刺激频率、被刺激的大脑区域,或在任务开始和结束时仅短暂施加电流以模拟大脑刺激的感觉,都不会提高记忆。

英国格拉斯哥大学认知神经学家Simon Hanslmayr对tACS使认知发生有意义的变化持怀疑态度。他认为,tACS设备产生的电流比其他脑刺激方法产生的电流弱得多,因此,它们能否向大脑传输足够的电流以改变其功能一直不清楚。但同时,Hanslmayr也承认该研究方案与“持续且相当强的记忆改善”有关。

一些因素使这项研究独一无二。一是研究人员连续几天应用tACS,而以前的研究通常只应用一次。二是实验对象的年龄在65岁以上,而其他大多数案例参与者多为记忆功能良好的年轻学生。

论文合著者Shrey Grover说,大脑刺激的益处可以在多大程度上推广到其他类型的记忆任务,以及记忆改善能否持续一个月以上,是该团队计划在未来研究中解决的两个关键问题。

研究小组还扩大了工作范围,并研究tACS能否帮助患有阿尔茨海默病等疾病的人,因为研究表明,大脑刺激可能会为认知功能较差的人带来最大的好处。

“我们希望以有意义的方式扩展这项工作,并提供更多关于大脑如何工作的信息。”Grover说。(来源:中国科学报 王方)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41593-022-01132-3

 
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