《华尔街日报》:电击大脑可增强记忆力?研究称可行
Aylin Woodward and Daniela Hernandez
新研究的合著者Shrey Grover正在为一名研究参与者实施脑部刺激。图片来源:Rob Reinhart研究人员在周一发表于《自然-神经科学》期刊的研究中表示,用模拟正常神经活动的微弱电流刺激大脑可以增强健康老年人的记忆力,至少短期内有效。
将电刺激大脑作为增强记忆力的潜在工具是一个不断发展的研究领域,实验表明,回忆能力取决于不同脑区之间的同步活动。
这项针对65岁以上人群的新研究"进一步证明非侵入性刺激能改善该人群的记忆力提供了证据,这种刺激模拟了支持认知的节律性脑活动",芝加哥大学神经学教授乔尔·沃斯表示,他未参与这项研究。
在这项研究中,由波士顿大学神经科学家罗伯特·莱因哈特领导的研究团队进行了一系列实验,测试非侵入性脑电刺激对150名65至88岁人群的影响。参与者佩戴布满电极的弹性帽20分钟,在研究人员刺激其大脑特定区域的同时,聆听并尝试回忆以慢速朗读的20个单词列表。
研究人员发现,向位于大脑后上顶叶皮层的区域反复输送低频电流,能提高受试者对20个单词列表末尾词汇的回忆能力。而当研究人员用高频电流刺激位于大脑前部的前额叶皮层时,受试者对列表开头部分的单词记忆能力有所提升。
当科学家将刺激频率对调——用高频脉冲刺激顶叶皮层、低频脉冲刺激前额叶皮层时,未观察到记忆改善效果。同样,未接受电刺激的对照组参与者也未表现出任何提升。
莱因哈特博士表示,经过四天的治疗,电刺激将维持数分钟的短期及长期记忆力提升了约50%至65%。这种改善效果在治疗结束一个月后仍然持续。短期(工作)记忆涉及秒级信息存储,例如记住刚被告知的电话号码;长期记忆则包含对分钟、数日、数月乃至数年时间跨度的信息存储与提取。
研究人员称,即使考虑参与者年龄、性别和教育水平等因素,实验结果仍保持稳定,但需要进一步研究来确定记忆改善效果能持续多久。
波士顿贝斯以色列女执事医疗中心认知神经科主任丹尼尔·普雷斯(未参与该研究)表示:“这是首批——或许就是首个——不仅研究脑部刺激,更精确探索特定频率刺激特定脑区对记忆产生特异性影响的研究。”
“这确实是这项研究的关键启示之一——不仅仅是刺激大脑某个区域,而是要以特定频率刺激该区域,从而推动神经网络间的信息传递,”普雷斯博士补充道。
该研究的合著者什雷·格罗弗表示,这项技术旨在改变脑细胞活动的时序,引导大脑重构神经回路的能力(这种现象被称为可塑性)。
“正是这种可塑性使得治疗效果在刺激结束后仍能持续发挥作用,”他进一步解释道。
尽管实验中使用的设备轻便易用,但莱因哈特博士指出,该设备尚未获得美国食品药品监督管理局的临床使用批准,目前仅限研究场景使用。
“要将其转化为真正帮助记忆障碍患者的技术,还需要更多研究工作,”未参与此项研究的新墨西哥大学神经科学家文森特·克拉克表示。
此前神经科学界关于电刺激益处的研究结果并不一致,且多数实验对象为年轻人,这使得研究成果对老年群体的适用性受限。
随着美国人口老龄化,阿尔茨海默病及其他影响记忆的脑部疾病日益成为全国性健康问题。阿尔茨海默病协会数据显示,目前全美有超过650万65岁及以上老年人患有阿尔茨海默病引发的痴呆症。该协会警告,若缺乏预防或治疗该疾病的医学突破,到2060年患者数量可能增长逾一倍。
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刊登于2022年8月23日印刷版,标题为《电刺激大脑被证明可增强记忆》。