Langvarige, dissosierbare forbedringer i arbeidsminne og langtidshukommelse hos eldre voksne med repeterende nevromodulering Del 1

Utviklingen av teknologier for å beskytte eller forbedre hukommelsen hos eldre mennesker er et varig mål for translasjonsmedisin.

Etter hvert som alderen øker, avtar hukommelsen til de eldre gradvis, noe som også er en av manifestasjonene av Alzheimers sykdom. Imidlertid viser moderne vitenskapelig forskning at eldres hukommelse kan trenes og forbedres gjennom noen metoder, og dermed oppnå ganske gode resultater.

For det første bør seniorer opprettholde en positiv holdning og holde seg friske. Dette er fordi psykiske og fysiske forhold har stor innvirkning på hukommelsen. Hvis eldre alltid klager over dårlig hukommelse, vil denne negative mentaliteten få hukommelsen til å stupe. Derfor bør vi justere mentaliteten vår i tide, gjøre oss avslappede og glade, og holde kroppen sunn og aktiv.

I tillegg er gode levevaner også svært nyttige for å forbedre hukommelsen. Å få nok søvn, spise riktig, være moderat aktiv og få nok hvile er alle fordelaktige. Disse vanene kan tillate kroppen vår å få tilstrekkelig hvile og opprettholde rimelig fysisk styrke, og dermed sikre effektiv bruk av hukommelsen.

I tillegg kan eldre forbedre hukommelsen gjennom noen hukommelsestreningsmetoder. Disse metodene inkluderer å stivne minner, skape assosiasjoner og styrke minnekoblinger, som alle forbedrer hukommelsen gjennom kontinuerlig bruk av minner. For eksempel kan det å øve på minne og minneutforskende evner, som minnekort og minnepalasser, og gjøre noen minneøvelser hver dag bidra til å forbedre hukommelsen.

Kort sagt, eldre mennesker kan holde seg aktive og forbedre hukommelsen gjennom gode levevaner og hukommelsestrening. Så lenge de eldre har selvtillit og fortsetter å jobbe hardt, vil de helt sikkert kunne fortsette å opprettholde god hukommelse og fullt ut nyte et liv av høy kvalitet. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen betydelig fordi Cistanche deserticola er et tradisjonelt kinesisk medisinsk materiale som har mange unike effekter, hvorav en er å forbedre hukommelsen. Effekten av kjøttdeig kommer fra de ulike aktive ingrediensene den inneholder, inkludert syre, polysakkarider, flavonoider osv. Disse ingrediensene kan fremme hjernens helse på ulike måter.

Klikk vet 10 måter å forbedre hukommelsen

Her beskriver vi repeterende (4-dagers) transkraniell vekselstrømstimulering (tACS) protokoller for selektiv, bærekraftig forbedring av auditivt–verbalt arbeidsminne og langtidshukommelse hos 65–88-år gamle mennesker.

Modulering av synkron lavfrekvent, men ikke høyfrekvent aktivitet i parietal cortex forbedret fortrinnsvis arbeidsminnet på dag 3 og dag 4 og 1 måned etter intervensjon, mens modulering av synkron høyfrekvent, men ikke lavfrekvent, aktivitet i prefrontal cortex forbedret fortrinnsvis langtidshukommelsen på dagene 2–4 og 1 måned etter intervensjon.

Frekvensen av minneforbedringer over 4 dager spådde størrelsen på minnefordelene 1 måned senere.

Personer med lavere kognitiv funksjon i utgangspunktet opplevde større, mer varige hukommelsesforbedringer. Våre funn viser at plastisiteten til den aldrende hjernen kan utnyttes selektivt og bærekraftig ved å bruke repeterende og sterkt fokalisert nevromodulasjon basert på spatiospektrale parametre av minnespesifikke kortikale kretsløp.

Verden står overfor mange utfordringer på grunn av en raskt aldrende global befolkning. Endringen i aldersdemografi er forbundet med betydelige personlige, sosiale, helsetjenester og økonomiske kostnader1.

En kritisk faktor som bidrar til aldringsinduserte kostnader er svekkelsen i grunnleggende minnesystemer som er avgjørende for dagliglivets aktiviteter, som å ta økonomiske beslutninger eller forstå språk2. Nye rapporter tyder på en økt sannsynlighet for slike svekkelser på grunn av den pågående pandemien med Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)3.

Dessuten eksisterer det betydelig variasjon i hukommelsesnedgang mellom individer under aldring4, med akselerert nedgang som potensielt kan forutsi påfølgende Alzheimers sykdom og andre demenssykdommer5.

Betydelige fremskritt innen nevrovitenskap har identifisert hjernekretsene og nettverkene som underbygger minnekapasiteten, og studier har antydet at den rytmiske aktiviteten til kognitive kretser kan være viktig for koordineringen av informasjonsbehandling.

Det som trengs nå er teknologier som ikke-invasivt isolerer og forsterker den rytmiske aktiviteten til nevrale kretsløp, inspirert av modeller for sunn aldring, for å avgjøre om det er mulig å beskytte eller til og med forbedre minnefunksjonen for eldre voksne på en rask og bærekraftig måte6,7.

En utfordring med å forbedre hukommelsesfunksjonen hos eldre voksne er at hukommelsesfunksjonen kanskje ikke instansieres av en enkelt kognitiv mekanisme. Tidligere forskning har karakterisert et kapasitetsbegrenset arbeidsminne (WM)-lager for kort vedlikehold av informasjon og et ubegrenset langtidsminne (LTM)-lager for vedvarende vedlikehold av informasjon.

Innenfor dette rammeverket med to butikker har tidligere forskning identifisert både samtidige underskudd9 og selektive underskudd10 i WM- og LTM-funksjonen med aldring, ved å bruke det klassiske paradigmet for umiddelbar fri gjenkalling, som assosierer disse butikkene med henholdsvis den kanoniske nyhetens og forrangseffekten11.

Nevropsykologisk forskning har lenge hentydet til distinkte anatomiske og funksjonelle substrater for forrang og nylige effekter og de tilsvarende WM- og LTM-butikkene11–13.

Differensielle bidrag fra den dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) og den inferior parietale lobule (IPL) har blitt foreslått14. Imidlertid er det ikke kjent om distinkte rytmiske mekanismer i disse regionene underordner distinkte minneprosesser under fri tilbakekalling.

Hvis unike rytmiske mekanismer i romlig distinkte hjerneregioner kan identifiseres, kan disse hjernerytmene manipuleres uavhengig og ikke-invasivt ved bruk av teknikker som høyoppløselig transkraniell vekselstrømstimulering (HD-tACS) for selektivt å forbedre minnefunksjonen hos eldre voksne.

Rytmisk aktivitet i theta- og gammafrekvensområdene antas å bidra til både WM15- og LTM16-funksjoner, spesielt under fri gjenkalling17. Tidligere forsøk på å modulere disse rytmene for å forbedre hukommelsen har imidlertid gitt inkonsekvente funn.

Selv om det er noen forslag til forbedringer i WM med modulering av parietale theta-rytmer18, har endring av theta-rytmer i frontale regioner7,19 og gammarytmer i parietal20- og frontal21-regioner gitt motstridende resultater.

Tilsvarende, selv om frontal gamma-tACS tidligere har foreslått forbedringer i LTM22,23, har andre spatiospektrale kombinasjoner, som frontal theta24,25 og parietal theta26-modulasjon, vist variable effekter.

I tillegg, selv om modulering av gamma-rytmer i den mediale parietale cortex har vist noen fordeler med LTM27, er årsakssammenheng for involvering av disse rytmene i laterale parietale cortex knappe.

Dessuten kommer mye av dette beviset fra studier av unge voksne, ved bruk av paradigmer rettet mot visuospatialt minne og bruk av konvensjonell tACS, som har dårligere romlig oppløsning og målengasjement enn teknikker som HD-tACS guidet av strømflytmodeller28.

Derfor er det ukjent hvilke spesifikke kombinasjoner av plassering og frekvens av nevromodulering som er effektive for selektivt å forbedre WM- og LTM-funksjonen, spesielt hos eldre voksne.

Basert på balansen av bevis testet vi hypotesen om at modulering av theta-rytmer i IPL ville forbedre auditiv-verbal WM-funksjon (nytidseffekt), mens modulering av gammarytmer i DLPFC ville forbedre auditiv-verbalLTM-funksjon (primateffekt) hos eldre voksne (Forsøk 1).

For å modulere disse rytmene brukte vi tACS med optimale kilde-sinkkonfigurasjoner av ni 12-mm ringelektroder (8×1 tACS) veiledet av strømflytmodeller for å forbedre muligheten for strømflyt28.

Dessuten forsøkte vi å indusere langvarige effekter ved å utføre repeterende nevromodulering over flere dager og testet minneytelse opp til 1 måned etter intervensjonen. Videre undersøkte vi effekten av interindividuelle forskjeller4 og testet om eldre individer med lavere generell kognitiv ytelse ville ha mer nytte av nevromodulering.

For å bekrefte lokaliseringsspesifisiteten og frekvensspesifisiteten til hypotesene våre og adressere de motstridende funnene i feltet, utførte vi et andre eksperiment (eksperiment 2) der vi byttet medføringsfrekvensene i de to regionene for å undersøke effekten av gammaentrainment i IPL og theta-medrivningen. i DLPFC onmemory-funksjonen.

For å eksplisitt teste replikerbarheten til hovedfunnene, utførte vi et tredje eksperiment (eksperiment 3), likt eksperiment 1, og undersøkte effekten av gammamodulering i DLPFC og thetamodulasjon i IPL i et uavhengig utvalg av deltakere.

På tvers av disse tre eksperimentene søkte vi bevis for en dobbel dissosiasjon i de to minnelagrene i henhold til de distinkte spatiospektrale egenskapene til deres underliggende anatomiske og funksjonelle substrater, og følgelig for selektive og langvarige forbedringer i hukommelsesfunksjon hos eldre voksne.

Resultater

Vi utførte en randomisert, dobbeltblind studie bestående av to sham-kontrollerte eksperimenter for å målrette hukommelsesfunksjon hos eldre voksne og et ekstra eksperiment for å teste replikerbarheten til de viktigste funnene. I eksperiment 1 ble 60 deltakere (tabell 1) randomisert i tre grupper (sham, DLPFC gamma og IPL theta; fig. 1).

Vi brukte en repeterende nevromodulasjonsprotokoll der hver deltaker mottok 8 × 1 tACS i henhold til deres tildelte gruppe i 20 minutter hver dag på fire påfølgende dager. Gammafrekvens 8 × 1 tACS ble administrert ved 60 Hz, mens en frekvens på 8 × 1 tACS ble administrert ved 4 Hz , etter tidligere studier som tyder på sterkere fordeler ved disse frekvensene18,22. Hver dag utførte deltakerne fem kjøringer av den gratis tilbakekallingsoppgaven.

I hver kjøring kodet de en liste med 20 ord og ble bedt om å umiddelbart huske ordene på slutten av presentasjonen av listen. Nevromodulering ble utført gjennom hele varigheten av koding og tilbakekalling av alle fem listene for å øke funksjonell spesifisitet29, og denne prosedyren tok omtrent 20 minutter (metoder).

Vi undersøkte minneytelsen på tvers av de fem løpene som en funksjon av serieposisjonen til de presenterte ordene. Dette tillot oss å isolere endringer i LTM og WM, hver for seg, indeksert av forrang og nylig serieposisjonskurveeffekter i henhold til dual-store-modeller11.

I tillegg til disse online vurderingene, evaluerte vi minneytelsen offline, ved baseline og 1 måned etter intervensjon. Vi bestemte også generell kognitiv funksjon, kvantifisert ved hjelp av Montreal Cognitive Assessment (MoCA)30, og depresjonssymptomer, vurdert ved bruk av Geriatric Depression Scale(GDS)31, ved baseline.

Eksperiment 2 fungerte som en kontroll for å teste frekvensspesifisiteten til effektene i eksperiment 1. Her byttet vi nevromodulasjonsfrekvensen mellom de to regionene av interesse.

For more information:1950477648nn@gmail.com