इलेक्ट्रिकल स्टिमुलेशन पुराने दिमाग अधिनियम को फिर से युवा बनाता है

एक नए अध्ययन से पता चलता है कि मस्तिष्क के दोहन का एक छोटा सत्र पुराने वयस्कों में उम्र बढ़ने के कुछ प्रभावों को उलट सकता है।

तकनीक अभी तक गैर-प्रायोगिक उपयोग के लिए तैयार नहीं है, और यह स्पष्ट नहीं है कि लाभ कितने समय तक रहता है। लेकिन अध्ययन लेखकों ने कहा कि उन्हें उम्मीद है कि उनके निष्कर्ष दोनों स्वस्थ वयस्कों और अल्जाइमर और अन्य प्रकार के मनोभ्रंश का अनुभव करने वाले लोगों में अनुभूति में सुधार के लिए मंच तैयार करेंगे।

अध्ययन के नेता रॉबर्ट रेनहार्ट ने कहा, "ये निष्कर्ष महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे न केवल हमें उम्र से संबंधित कार्य-स्मृति में गिरावट के लिए मस्तिष्क के आधार पर नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, बल्कि वे हमें यह भी दिखाते हैं कि नकारात्मक आयु-संबंधित परिवर्तन अपरिवर्तनीय नहीं हैं," बोस्टन विश्वविद्यालय में न्यूरोसाइंटिस्ट।

निष्कर्ष आज (8 अप्रैल) में नेचर न्यूरोसाइंस जर्नल में प्रकाशित हुए थे।

कार्य स्मृति

रेनहार्ट और उनके सह-लेखक, डॉक्टरेट के छात्र जॉन न्ग्यूयेन ने अपने अध्ययन को काम करने की स्मृति नामक अनुभूति के एक पहलू पर केंद्रित किया। यह मस्तिष्क का स्केच पैड है, रेइनहार्ट ने एक प्रेस वार्ता में कहा। यह लोगों को एक समय में कुछ सेकंड के लिए सक्रिय उपयोग में जानकारी रखने की अनुमति देता है, मानसिक गणित प्रदर्शन से पढ़ने के लिए एक बातचीत होने तक सभी प्रकार के महत्वपूर्ण कार्यों की सुविधा प्रदान करता है। रिसर्च में पता चला है कि काम करने वाली मेमोरी इंटेलिजेंस का अहम हिस्सा है, रेनहार्ट ने संवाददाताओं को बताया।

लेकिन कामकाजी स्मृति वयस्कता पर गिरावट आती है। गिरावट नाटकीय नहीं है, लेकिन यह काफी महत्वपूर्ण है कि बड़े वयस्क, कम उम्र के वयस्कों की तुलना में कामकाजी-स्मृति कार्यों पर अधिक खराब प्रदर्शन करते हैं। रेनहार्ट और गुयेन देखना चाहते थे कि क्या वे पता लगा सकते हैं कि - और शायद उस प्रक्षेपवक्र को बदल दें।

शोधकर्ताओं ने 42 वयस्कों की उम्र 20 से 29 और 42 से अधिक उम्र के वयस्कों की भर्ती 60 से 76 की उम्र में की; वैज्ञानिकों ने प्रतिभागियों को एक कार्य-स्मृति कार्य पूरा करने के लिए कहा, जबकि उनकी मस्तिष्क गतिविधि इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राम द्वारा निगरानी की जा रही थी। यह कार्य एक सरल "अंतर खोजें" गेम था, जिसमें प्रतिभागियों ने लघु उत्तराधिकार में एक स्क्रीन पर दो समान चित्रों को देखा और पहचानना था कि दूसरी तस्वीर के बारे में क्या अलग है। मनोभ्रंश या अन्य संज्ञानात्मक समस्याओं के निदान के बिना सभी प्रतिभागी स्वस्थ थे।

कुछ सत्रों में, प्रतिभागियों ने यह कार्य किया, जबकि उनके मस्तिष्क को हल्के ढंग से एक noninvasive विद्युत विधि से प्रेरित किया गया था जिसे ट्रांसक्रानियल अल्टरनेटिंग-करंट स्टिमुलेशन कहा जाता है। खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने लयबद्ध विद्युत उत्तेजना को प्रीफ्रंटल और टेम्पोरल मस्तिष्क क्षेत्रों में स्पंदित किया। इन क्षेत्रों के बीच, मस्तिष्क के सामने और किनारों पर संचार, कार्यशील स्मृति के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है।

दिमाग बढ़ाने वाला

प्रयोग डबल-ब्लाइंड था, इसलिए जब प्रतिभागियों को मस्तिष्क उत्तेजना प्राप्त हो रही थी, तो न तो प्रतिभागियों को पता था और न ही शोधकर्ताओं को। रेनहार्ट ने कहा कि खोपड़ी पर एक प्रारंभिक झुनझुनी सनसनी के अलावा, उत्तेजना कुछ भी महसूस नहीं करती है। (शम सत्रों के दौरान प्रतिभागियों को चकमा देने के लिए, शोधकर्ताओं ने उन्हें इलेक्ट्रोड के माध्यम से 30 सेकंड का प्रकाश विद्युत प्रवाह दिया, इस सनसनी की नकल की।) प्रतिभागी अलग-अलग दिनों के लिए अपने शाम और वास्तविक सत्रों के लिए आए, और उत्तेजना 25 मिनट तक चली।

किसी भी उत्तेजना से पहले, बड़े वयस्कों ने युवा कोहर्ट की तुलना में काम-स्मृति कार्य पर कम प्रदर्शन किया। युवा वयस्कों में सटीकता 90% के आसपास होती है, जिसमें उच्च 80 के दशक से लेकर लगभग 100% तक का स्कोर होता है। पुराने वयस्कों में, औसत 80% के करीब था, जिसमें स्कोर 70 के दशक से लेकर मध्य 80 के दशक तक था।

उत्तेजना ने उस अंतर को बंद कर दिया। मस्तिष्क की उत्तेजना की शुरुआत के लगभग 12 मिनट के भीतर, बड़े वयस्कों ने छोटे समूह के साथ-साथ प्रदर्शन करना शुरू कर दिया। उत्तेजना रुकने के 50 मिनट बाद तक यह सुधार जारी रहा।

रेनहार्ट ने कहा, "हमने बेस लाइन पर आने वाले प्रभावों या बेस-लाइन लेवल तक ट्रेंडिंग को नीचे नहीं देखा।" शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए प्रयोग नहीं किया कि परिणाम कितने समय तक चलते हैं, लेकिन मस्तिष्क की अन्य उत्तेजना अनुसंधान के परिणाम बताते हैं कि प्रभाव कई घंटों तक बना रह सकता है, उन्होंने कहा।

एक और 49 पुराने और छोटे वयस्कों के साथ अनुवर्ती प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने युवा वयस्कों पर मस्तिष्क की उत्तेजना के प्रभावों का भी परीक्षण किया, जिनमें सबसे कम काम करने वाले मेमोरी स्कोर थे। उन युवाओं को बढ़ावा मिला, शोधकर्ताओं ने भी पाया।

"मुझे लगता है कि यह सामान्य लोगों में भी सामान्य, स्वस्थ संज्ञानात्मक कामकाज के लिए टर्बोचार्ज की तरह संभव है," रेनहार्ट ने कहा।

समेटना

अध्ययन प्रभावशाली ढंग से किया गया था, वाल्टर पॉलस और ज़ोल्सट तुरी ने कहा, जर्मनी में यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर गौटिंगेन में दोनों नैदानिक ​​न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट, जो अनुसंधान में शामिल नहीं थे। शोधकर्ताओं ने प्रतिभागियों के अनुवर्ती नमूनों पर अपने स्वयं के काम की जाँच की, जो निष्कर्षों में विश्वास बढ़ाता है, तुरी ने लाइव साइंस को बताया।

अभी भी काम करना बाकी है, हालांकि, पॉलस ने चेतावनी दी। पहले से ही, उन्होंने लाइव साइंस को बताया, कुछ कंपनियां खोपड़ी के माध्यम से मस्तिष्क को उत्तेजित करने के लिए उपकरणों को बेचती हैं। लेकिन जैसा कि रेनहार्ट और गुयेन के अध्ययन से पता चलता है, मस्तिष्क की उत्तेजना को वैयक्तिकृत करने की आवश्यकता है। शोधकर्ताओं ने यह सुनिश्चित करने के लिए बहुत से प्रारंभिक कार्य किए कि वे इलेक्ट्रोड को सही ढंग से रखे और मस्तिष्क समारोह में सुधार के लिए उचित उत्तेजना प्रदान करें।

पॉलस ने कहा, "यदि आप प्रोटोकॉल से विचलित होते हैं तो आप या तो बिना किसी परिणाम के या फिर अनुत्पादक परिणामों के साथ समाप्त हो सकते हैं।"

आगे के शोध के साथ, हालांकि, तकनीक में रोगियों में उपयोग के लिए वादा है, उन्होंने कहा।

Reinhart ने कहा कि उत्तेजना कुछ प्रमुख कारणों से उम्र बढ़ने की गिरावट को उलट देती है। सबसे पहले, इसने प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और टेम्पोरल लोब को संकीर्ण रूप से लक्षित किया। युवा वयस्कों में जो अपनी कामकाजी स्मृति का उपयोग कर रहे हैं, ये दो क्षेत्र उनकी गतिविधि की लय को सिंक करते हैं। रीन्टर्ट ने कहा कि टाईटर सिंक्रनाइजेशन - 8 हर्ट्ज के आस-पास एक कम आवृत्ति वाला पैटर्न, मीठा स्थान है।

पुराने वयस्कों में, यह तंग सिंक्रनाइज़ेशन गायब हो जाता है, जो काम करने की स्मृति की गिरावट का मूल प्रतीत होता है।

यह मस्तिष्क की उत्तेजना की दूसरी प्रमुख विशेषता की ओर जाता है: इसकी लयबद्धता। शोधकर्ताओं ने इन क्षेत्रों में व्यक्तियों के प्राकृतिक मस्तिष्क की लय के अनुरूप वर्तमान को स्पंदित किया। संक्षेप में, नाड़ी को फिर से बात करने वाले दो क्षेत्र मिलते हैं।

रेनहार्ट ने कहा, "हम इन मस्तिष्क क्षेत्रों को सिंक्रनाइज़ कर रहे हैं जो बुजुर्गों में अनछुए या असंबद्ध या कम सिंक्रनाइज़ हैं।"

रेनहार्ट ने कहा कि जो युवा वयस्क कामकाजी-स्मृति कार्य में बदतर थे, उनमें अपेक्षाकृत वंशानुगत ब्रेन चैटर भी थे।

नए निष्कर्ष एक शुरुआती बिंदु हैं, रेइनहार्ट ने कहा। पहले से ही, अनुसंधान दल ने अपनी पढ़ाई को बीमारी और विकार के क्षेत्रों में धकेलना शुरू कर दिया है। शोधकर्ताओं ने पाया है, लेकिन अभी तक प्रकाशित नहीं किया गया है, इस बात का सबूत है कि अधिक मनोभ्रंश लक्षण (लेकिन पूर्ण विकसित मनोभ्रंश) के साथ पुराने वयस्क काम-स्मृति और दीर्घकालिक-स्मृति क्षेत्रों दोनों में मस्तिष्क के सिंक्रनाइज़ेशन को खराब करते हैं। इसका मतलब यह हो सकता है कि मस्तिष्क तुल्यकालन तकनीक अल्जाइमर और मनोभ्रंश के अन्य रूपों के लिए एक गैर-उपचारकारी उपचार हो सकता है, रेइनहार्ट ने कहा।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया है कि वे मस्तिष्क को लय के साथ उत्तेजित कर सकते हैं जो मस्तिष्क क्षेत्रों को वंशानुक्रमित करते हैं।

"यह अगले नैदानिक ​​कदमों के लिए अच्छी तरह से है, क्योंकि हम जानते हैं कि मस्तिष्क संबंधी विकार हैं जो हाइपोकोनेक्टिविटी द्वारा विशेषता हैं, जैसे कि आत्मकेंद्रित, सिज़ोफ्रेनिया और अल्जाइमर, लेकिन फिर भी पार्किंसंस और मिर्गी जैसे बहुत अधिक मस्तिष्क कनेक्टिविटी की विशेषता विकार हैं," रेइनहार्ट ने कहा। "एक उपकरण की शुरुआत, जो आपके मस्तिष्क को सिंक्रनाइज़, और आपके दिमाग को अधिक जुड़ा हुआ और वंशानुक्रम में बदल सकता है, और आपके मस्तिष्क को जुड़ा बना सकता है।"