Повторна транскраніальна стимуляція змінним струмом дозволяє покращити пам'ять у пацієнтів похилого віку

Результати недавнього дослідження, опубліковані в журналі Nature Neuroscience, вказують, що повторну вузькоспрямовану нейромодуляцію, засновану на просторово-спектральних характеристиках пам'ять-специфічних кортикальних нейронних мереж, можна використовувати для вибіркової та стійкої стимуляції пластичності головного мозку у пацієнтів похилого віку. Актуальною метою трансляційної медицини є розробка технологій, що дозволяють зберегти або покращити пам'ять у пацієнтів похилого віку. У цьому дослідженні вивчали застосування методів повторної транскраніальної стимуляції змінним струмом (tACS) з метою вибіркового поліпшення довготривалої та робочої пам'яті у пацієнтів віком 65–88 років протягом чотирьох днів.

Було вивчено модифікацію тета-ритмів нижньої тім'яної частки (які, як вважається, пов'язані з ефектом нещодавності), щоб оцінити, чи дозволить це покращити слухову та вербальну робочу пам'ять у пацієнтів похилого віку. Крім того, в рамках експерименту 1 було вивчено, якого типу модифікація гамма-ритмів дорсолатеральної префронтальної кори (які, як вважається, пов'язані з ефектом первинності) дозволяє поліпшити довготривалу слухову і вербальну пам'ять.

Для проведення експериментів з модуляції нейроритмів використовували tACS високої роздільної здатності (HD-tACS) у поєднанні з відповідними установками типу «джерело-приймач» з дев'яти 12-міліметрових кільцевих електродів (8 × 1, tACS). У дослідженні також оцінювали, чи буде нейромодуляція корисніша пацієнтам похилого віку з більш виразним загальним погіршенням когнітивних функцій. Мета «експерименту 2» полягала в обґрунтуванні вибору частоти та місця стимуляції в «експерименті 1». Для цього були змінені частоти, що «нав'язуються», у двох областях.

Як і в "експерименті 1", в "експерименті 3" проводили оцінку впливу модуляції гамма-ритмів дорсолатеральної префронтальної кори та модуляції тета-ритмів нижньої тім'яної часточки в іншій групі добровольців. Метою всіх трьох експериментів було визначення ділянок, пов'язаних із двома окремими видами пам'яті, на основі характерних просторово-спектральних функціональних та анатомічних особливостей відповідних субстратів.

На 3-й та 4-й дні, а також через один місяць після лікування було виявлено, що модуляція синхронного низькочастотного ритму тім'яної кори забезпечила вибіркове покращення робочої пам'яті, чого не спостерігалося при модуляції високочастотного ритму. Навпаки, модуляція синхронного високочастотного ритму префронтальної кори забезпечила вибіркове поліпшення довготривалої пам'яті на 2-й та 4-й дні, а також через місяць після лікування, чого не спостерігалося при модуляції низькочастотного ритму. Ступінь покращення пам'яті через місяць можна було спрогнозувати за швидкістю поліпшення пам'яті протягом перших чотирьох днів. У пацієнтів із сильним зниженням когнітивних функцій на початковому рівні ефект лікування з точки зору покращення пам'яті був більш виразним та стійким. Таким чином, чотириденне лікування із застосуванням tACS ефективно покращує пам'ять у пацієнтів похилого віку.