經(jīng)顱交流電刺激在顯著提升老年人記憶能力的應(yīng)用

記憶

全球人口老齡化的進(jìn)程正在加速，社會人口年齡結(jié)構(gòu)的變化會導(dǎo)致許多新的社會問題，例如衰老會導(dǎo)致認(rèn)知和記憶障礙，使人們在財務(wù)決策或語言理解上的能力減退。新冠大流行以來，老年人的記憶和認(rèn)知障礙功能加速退化。

大腦的記憶存儲分為兩類，分別是信息短暫加工存儲的工作記憶（WM）和信息長期存儲的長期記憶（LTM），人的頂下小葉（IPL）和背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）分別是處理工作記憶和長期記憶的重要腦區(qū)。記憶的加工和存儲與腦區(qū)神經(jīng)元的電活動節(jié)律性震蕩相關(guān)，但是目前并不清楚這些腦區(qū)是否存在獨特的震蕩節(jié)律進(jìn)行記憶的加工和存儲。

2022年8月22日，來自波斯頓大學(xué)心理與腦科學(xué)系的Robert M. G. Reinhart團隊在Nature neuroscience上發(fā)表題為“Long-lasting, dissociable improvements in working memory and long-term memory in older adults with repetitive neuromodulation”的研究論文，發(fā)現(xiàn)對老年人進(jìn)行4天的經(jīng)顱交流電刺激（tACS），可持續(xù)地改善老年人的工作記憶和長期記憶。

1. tACS治療老年人記憶障礙的臨床實驗方案

研究團隊招募了60位老年人參與實驗，60位老年人被隨機分為三組：假處理組（對照組）、DLPFC高頻治療組（γ頻率，60Hz）和IPL低頻治療組（θ頻率，4Hz）。在每連續(xù)4天的試驗中，受試者需要進(jìn)程五次記憶測試，記憶測試的同時伴隨有tACS，每次20分鐘。
根據(jù)記憶測試的結(jié)果，來評判受試者工作記憶和長期記憶功能的變化，并對受試者的認(rèn)知功能和抑郁狀態(tài)進(jìn)行評估。并在tACS干預(yù)30天后對受試者的記憶功能、認(rèn)知功能進(jìn)行再次評估。

圖1：對受試者的DLPFC和IPL進(jìn)行經(jīng)顱交流電刺激
 

2.DLPFC的高頻tACS可顯著改善老年人的長期記憶

 臨床數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，對照組與DLPFC高頻治療組在試驗第2天，就表現(xiàn)出明顯的記憶差異，并且在治療后第3天、第4天和第1個月，DLPFC高頻治療組的記憶表現(xiàn)都顯著高于對照組。說明外源性在DLPFC給予高頻節(jié)律震蕩可改善老年人的長期記憶，這種改善在治療后的第2天起迅速見效，并且對記憶的改善至少能持續(xù)一個月以上。

圖2：DLPFC的高頻tACS可顯著改善老年人的長期記憶
 

3.IPL的低頻tACS可顯著改善老年人的工作記憶

 臨床數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，對照組與IPL低頻治療組在試驗第3天，表現(xiàn)出明顯的記憶差異，并且在治療后的1個月，IPL低頻治療組的記憶表現(xiàn)都顯著高于對照組。IPL低頻治療組在后部單詞序列的記憶成績明顯好于對照組，說明外源性在IPL給予低頻節(jié)律震蕩可增強老年人的工作記憶，這種改善在治療后的第3天起效，并至少能持續(xù)一個月以上。

圖3：IPL的低頻tACS可顯著改善老年人的工作記憶

結(jié)論

本項臨床實驗發(fā)現(xiàn)，記憶相關(guān)的腦區(qū)對不同震蕩頻率存在特征響應(yīng)，在IPL腦區(qū)進(jìn)行低頻節(jié)律震蕩能改善老年人的工作記憶，而在DLPFC腦區(qū)進(jìn)行高頻的節(jié)律震蕩可改善老年人的長期記憶，提供了一種非侵入性改善老年人記憶的臨床手段，具有良好轉(zhuǎn)化前景。

參考文獻(xiàn)：

1.https://doi.org/10.1038/s41593-022-01132-3

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