新しい研究は、脳ザッピングの短いセッションが高齢者の老化の影響の一部を逆転させる可能性があることを示唆しています。
この手法は、非実験的使用にはまだ準備ができておらず、利点がどのくらい続くかは明らかではありません。しかし、研究の著者らは、彼らの発見が健康な成人とアルツハイマー型認知症と他のタイプの認知症を経験している人々の両方で認知を改善するためのステージを設定することを望んでいると述べた。
「これらの調査結果は、加齢に伴う作業記憶低下の脳基盤への新しい洞察を提供するだけでなく、負の加齢に伴う変化が変わらないわけではないことを示すため、重要です」と研究リーダーのロバートラインハートは述べた。ボストン大学の神経科学者。
調査結果は本日（4月8日）ジャーナルNature Neuroscienceに掲載されました。
ワーキングメモリー
ラインハートと彼の共著者である博士課程の学生であるジョン・グエンは、ワーキングメモリーと呼ばれる認知の側面に彼らの研究を集中させました。これは脳のスケッチパッドだと、ラインハートは記者会見で言った。一度に数秒間アクティブに情報を保持できるので、暗算から読書、会話まで、あらゆる種類の重要なタスクが容易になります。リサーチは、ワーキングメモリーが知性の重要な部分であることを示している、とラインハートは記者団に語った。
しかし、作業記憶は成人になると低下します。減少は劇的ではありませんが、高齢者が平均して、若年者よりも作業記憶タスクでパフォーマンスが低下するほど重要です。ラインハルトとグエンは、彼らがなぜその理由を理解できるか、そしておそらくその軌道を変えることができるかどうかを見たかったのです。
研究者たちは、20歳から29歳までの42人の成人と60歳から76歳までの42人の高齢者を募集しました。科学者たちは、脳活動を脳波でモニターしながら、参加者にワーキングメモリータスクを完了するように依頼しました。タスクは単純な「違いを見つける」ゲームで、参加者は画面上で非常に似た2つの写真を連続して見て、2番目の写真の違いを特定する必要がありました。参加者全員が健康で、認知症やその他の認知問題の診断はありませんでした。
一部のセッションでは、経頭蓋交流刺激と呼ばれる非侵襲的な電気的方法で脳を軽く刺激しながら、参加者がタスクを実行しました。頭皮の電極を使用して、研究者は前頭前野と側頭脳の領域にリズミカルな電気刺激をパルスしました。脳の前面と側面のこれらの領域間のコミュニケーションは、作業記憶にとって重要であると考えられています。
脳ブースター
実験は二重盲検であったため、参加者も研究者も、参加者がいつ脳刺激を受けているかを知りませんでした。頭皮の最初のチクチクする感覚以外は、刺激は何のようにも感じられない、とラインハートは述べた。 （模擬セッション中に参加者をだますために、研究者は電極に30秒間軽い電流を与え、この感覚を模倣しました。）参加者は模擬セッションと実際のセッションのために異なる日に来て、刺激は25分間続きました。
刺激の前に、高齢者は若年者よりもワーキングメモリー課題の成績が低かった。若い成人の正確さは平均して約90％で、スコアは80年代の高さから100％近くまでの範囲でした。高齢者では、平均は80％に近く、スコアは70年代後半から80年代半ばまでの範囲でした。
刺激がそのギャップを埋めました。脳の刺激が始まってから約12分以内に、高齢者と若いグループがパフォーマンスを始めました。この改善は、実験が続く限り、刺激が停止してから50分後に続きました。
「影響がベースラインまで下がったり、ベースラインレベルまで下がったりすることさえなかった」とラインハートは語った。研究者らは結果がどのくらい続くかを実験したことはありませんが、他の脳刺激研究の結果は効果が数時間持続する可能性があることを示唆していると彼は言った。
別の49人の高齢者と若年成人を対象とした追跡実験で、研究者らは、ワーキングメモリースコアが最も低い若年成人に対する脳刺激の影響もテストしました。それらの若者たちも後押ししました、と研究者たちは見つけました。
「私は、若者を含む、正常で健康的な認知機能でさえ、一種のターボチャージが可能だと思う」とラインハートは言った。
同期しています
研究は印象的に行われたと、研究に関与しなかったドイツのゲッティンゲン大学医療センターの両方の臨床神経生理学者であるウォルター・パウルスとツォルト・トゥリは述べた。研究者たちは、参加者のフォローアップサンプルについて自分の研究をチェックしました。これにより、調査結果への信頼が高まると、TuriはLive Scienceに語りました。
しかし、まだやるべきことがあるとパウルスは警告した。すでに彼はLive Scienceに語った、いくつかの企業は頭蓋骨を通して脳を刺激することを意図したデバイスを販売しています。しかし、ラインハートとグエンの研究が示すように、脳刺激は個人化する必要があります。研究者たちは、電極を正しく配置し、脳機能を改善するために適切な刺激を与えることを確認するために、多くの準備作業を行いました。
「プロトコルから逸脱すると、結果が得られないか、逆効果の結果になる可能性があります」とPaulus氏は述べています。
しかし、さらなる研究により、この技術は患者での使用に有望であると彼は付け加えた。
刺激は、いくつかの主要な理由から老化の衰退を逆転させるように思われた、とラインハートは言った。第一に、前頭前野と側頭葉を狭く対象とした。ワーキングメモリを使用している若い成人では、これらの2つの領域が活動のリズムを同期させます。 Reinhart氏によると、同期が密であれば、8ヘルツ前後の低周波数パターンがスイートスポットのように見え、ワーキングメモリのパフォーマンスが向上します。
高齢者では、このタイトな同期が消え、これがワーキングメモリの低下の原因であると思われます。
それが、脳刺激の2番目の重要な特徴である、その律動性につながります。研究者たちは、人の自然な脳のリズムに合わせた交流をこれらの領域にパルスしました。本質的に、パルスは2つの領域を再び話します。
「われわれは、高齢者では結合されていない、相関していない、またはあまり同期していないこれらの脳領域を同期させている」とラインハルト氏は語った。
ラインワート氏は、ワーキングメモリーの作業がより悪かった若い成人は、脳のビビリが比較的非同期だったと指摘した。
新しい発見は出発点であるとラインハートは言った。すでに、研究チームはその研究を疾患と障害の領域に押し進め始めています。研究者らは、認知症の症状がより深刻な（しかし本格的な認知症ではない）高齢者が作業記憶領域と長期記憶領域の両方でより悪い脳同期を示すという証拠を発見しましたが、まだ発表していません。これは、脳同期技術がアルツハイマー病や他の形態の認知症の非侵襲的な治療法になる可能性があることを意味する可能性がある、とラインハートは述べた。
研究者たちはまた、脳の領域を非同期化するリズムで脳を刺激できることを発見しました。
「自閉症、統合失調症、アルツハイマー病などの低接続性を特徴とする脳障害があることはわかっているため、次の臨床段階の前兆となるが、パーキンソン病やてんかんなど、脳のつながりが多すぎることを特徴とする障害もある」とラインハートは述べた。 「同期化と脳の接続を強化し、非同期化し、脳の接続性を低下させることができるツールの始まり。」
