• 老脑回春£¡科学家揭秘为何老了记不住事儿£¬无创神经刺激可使七旬老者工作记忆能力等同二十岁青年

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    ¡¡¡¡本文经授权转载自公众号¡°奇点网¡±

    ¡¡¡¡(ID:geekheal_com)

    ¡¡¡¡作者 | 奇点糕

    ¡¡¡¡编辑 | 能能

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡Proprofs.com

    ¡¡¡¡?#34892;?#31038;会进步£¬我们能比祖先们活得久得多¡£如果人类寿命极限还能像现在这样?#20013;?#22686;长£¬那么 00 后们估计都能够在 22 世纪庆祝自己的百年大寿[1]¡£

    ¡¡¡¡前提是那会儿还能记得住自己几时过生日¡£

    ¡¡¡¡这没办法£¬人老了?#29616;?#27700;平就是会逐渐衰退¡£别说七老八十的£¬?#36864;?#26159;青青春春的奇点糕我£¬也常怀疑自己是不是一条记忆只有七秒的鱼¡ª¡ª

    ¡¡¡¡¡°我刚才要干什么来着£¿¡±

    ¡¡¡¡玩笑归玩笑£¬但¡°电一电¡±说不定还真是个?#31185;?#30340;解决方案¡£

    ¡¡¡¡今天£¬¡¶自然¡¤神经科学¡·发表了一篇来自波士顿大学科学家的论文¡£研究者们发现£¬老年人之所以工作记忆不如年轻人£¬是大脑区域之间¡°断连¡±了£¬利用无创¡¢极低电流的经颅电刺激£¨tACS£©可以重新同步神经元活动£¬恢复老年受试者工作记忆能力的准确性[2]£¡

    ¡¡¡¡比较令人激动的是£¬这个刺激程序只要进行 25 分钟£¬就能够让六七十岁的受试者工作记忆能力等同于二十来岁的对照受试者£¬效果至少能?#20013;?50 分钟£¬同时?#38405;?#20123;¡°记性不太行¡±的年轻人也有效果¡£

    ¡¡¡¡记性差年轻人举双手双脚点赞啊~

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡试验现场 | 波士顿大学

    ¡¡¡¡01.

    ¡¡¡¡工作记忆

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡想必到这里£¬会有读者提出疑问£¬从标题到开头£¬你说的那个¡°工作记忆¡±到?#36164;?#20010;啥£¬上班时候的记忆吗£¿£¨哈哈哈上班的记忆消失了有什么奇怪的£©

    ¡¡¡¡是这样的£¬记忆?#23548;?#19978;是个比较复杂的过程£¬为了研?#31185;?#26469;方便£¬科学家们把它分成三个部分£¬感官记忆¡¢工作记忆长期记忆¡£

    ¡¡¡¡
    1£© 感官记忆

    ¡¡¡¡我们感受到的声¡¢光¡¢温度等等外界的信息£¬可以看作是信息的¡°输入¡±¡£

    ¡¡¡¡2£© 工作记忆

    ¡¡¡¡负责把这些信息短暂保存一下£¬做一个初步的处理£¬可以看作是信息的¡°筛选和分析¡±¡£

    ¡¡¡¡3£© 长期记忆

    ¡¡¡¡把上一步处理好的信息长久地保存起来£¬?#21592;ô]院?#35201;用的时候再调出来¡£

    ¡¡¡¡工作记忆很短暂£¬一般认为只有几秒£¬能存储的信息也很有限£¬所以也被叫做短期记忆¡£工作记忆对于?#35780;‘»?#20915;策和行为等生理过程是十分重要的£¬同时它?#24425;?#23545;衰老最敏感的?#29616;?#21151;能之一£¬被认为是各种年龄有关的?#29616;?#32570;陷的核心[3]¡£

    ¡¡¡¡举个例子£¬当你听?#25581;?#20018;需要记下来的电话号码£¬在?#19994;?#32440;把它们写下来之前£¬体验到的就是工作记忆了£¨过目不忘的陈独秀先坐下£©¡£

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡nature.com

    ¡¡¡¡为了搞清楚工作记忆到?#36164;?#24590;么逐渐不行的£¬科学家们也提出了一大堆可能的理论£¬比如?#29616;?#31185;学角度的衰变理论¡¢干扰理论£¬生理学角度的脑灰质退化¡¢脑血流量降低¡¢神经递?#26102;?#21270;等等¡£

    ¡¡¡¡02.

    ¡¡¡¡年轻人与老年人大脑差别在于一组特别的脑电波

    ¡¡¡¡近年也有些科学家提出新看法£º大脑是作为一个整体工作的嘛£¬是不是各个部分之间工作没衔接好呢£¿

    ¡¡¡¡咱们都知道£¬神经元活动?#23548;?#19978;就是电位的活动¡£从宏观上看£¬大脑活动就表现为具有?#27426;?#35268;律的神经振荡¡£所谓学习的 ¦Á 波¡¢提升注意力的 ¦Â 波£¬就是脱胎于不同频率的神经振荡¡£当前的神经科学理论则认为£¬不同频率/相位的神经振荡同步£¬应当是?#29616;?#36807;程中神经交互作用的一个指标[4,5]¡£

    ¡¡¡¡好了£¬那咱们就用脑电图£¨EEG£©?#24202;?#19968;测£¬到?#33258;?#32769;人和年轻人的大脑中£¬有啥不一样£¿

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡pixabay.com

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡试验里包括了 42 名 20-27 岁的年轻人£¬和 42 名 60-76 岁的老年人¡£研究者给他?#20146;?#20102;一系列工作记忆能力的测试£¬同时也用脑电图监测他们大脑的活动¡£

    ¡¡¡¡果不其然£¬无论是给出答案的速度还是结果的准确性£¬老年人都?#23545;?#27604;不上年轻人?#27426;?#20182;们大脑活动的区别£¬就在左侧颞叶里£¨差不多左边耳朵周围£©¡£

    ¡¡¡¡研究者发现£¬年轻人的左侧颞叶存在一组特殊的神经交互£¬但是老年人脑中却没有£¡学术命名呢£¬它叫¦È-¦Ã 相位振幅耦合£¨¦È-¦ÃPAC£©£¬概念解?#25512;?#26469;有点复杂£¬咱们知道¦È-¦ÃPAC ?#20146;?#29305;别的脑电波就行了¡£

    ¡¡¡¡这组波来源于左侧颞叶和前额叶神经元之间的相互作用¡£研究者还发现£¬在年轻人当中£¬?#24425;?¦È-¦ÃPAC 较强的人工作记忆能力更好一些¡£

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡工作记忆能力测试方法示例[2]

    ¡¡¡¡说实话记不住事儿要是因为神经元死光光了£¬那咱们也就甭挣扎了£¬可现在看起来不过是两个脑区¡°信号不好?#20445;?#24590;么着也得想想办法啊£¡

    ¡¡¡¡临床上能够刺激神经元活动的?#38469;?#36824;是蛮有几个的£¬这次研究者选的叫做高清经颅磁刺激£¨HD-tACS£©£¬比起普通的 tACS 要更精确一些¡£这个?#38469;?#30340;优点在于无创£¬不需要植入电极£¬研究者选的 1.6mA 电流很小£¬使用的时候几乎也没啥感觉¡£

    ¡¡¡¡好的£¬开¡°电¡±吧£¡

    ¡¡¡¡03.

    ¡¡¡¡电刺激测试对老年人见效快£¬但还需反复验证

    ¡¡¡¡效果真的是出奇的好~研究者给老年受试者做了 25 分钟的 HD-tACS£¬成功恢复了脑内的 ¦È-¦ÃPAC¡£刺激期间£¬老人?#20146;?#27979;试的准确性简直和年轻人们一样一样的¡£刺激结束之后£¬研究者还额外又做了二十次测试£¬这个¡°返老还童¡±特效在 50 分钟里?#38469;?#19968;直?#20013;?#30528;的~

    ¡¡¡¡而且HD-tACS 见效很快£¬看看?#23548;?#30340;实验数据£¬在第 12 分钟的时候已经能够看到效果的提升了£¡

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡时间点 2£¨第8-12分钟£©已经可以看到准确率的提升[2]

    ¡¡¡¡这个研究一出来£¬外国媒体真是老激动了£¬相关领域的科学家们?#25429;己?#20852;奋¡£毕竟这项研究说明£¬年龄带来的工作记忆损伤可能很大程度归因于神经元的同步失败£¬而这是可以通过?#19988;?#29289;手?#21355;?#24674;复的¡£

    ¡¡¡¡不过咱们还是先冷静一点点¡£

    ¡¡¡¡墨尔本大学的神经科学家 Jared Cooney Horvath 提出£¬研究里进行的记忆测试£¬虽然结果表现出了统计学意义£¬但是?#23548;?#33021;否具有临?#19981;?#32773;真实世界意义还不好说[6]¡£

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡Jared Cooney Horvath£¬墨尔本大学神经科学家 |recruitmentyarns.com

    ¡¡¡¡这个研究走向使用也要跨?#25581;?#20123;?#20064;­£?#27604;如它还需要更多重复性试验验证£¬必须得确认是否?#20113;?#20182;的?#29616;?#21151;能没有损害£¬这种提升到底能?#20013;?#22810;久£¬是不是还有更好的刺激模式等等¡£总之还是有点距离的¡£

    ¡¡¡¡最重要的是£¬千万不要在家自己电自己啊£¡研究者在试验中用的电刺激频率是根据患者自身定制的£¬统一频率没有用的噢~而且反向干扰 ¦È-¦ÃPAC 还能够降低工作记忆能力£¬可别把自己电傻咯~

    ¡¡¡¡

    ¡¡¡¡NN 自家评论的这张原理图还是挺清晰的£¬不知道插哪就放这吧[7]

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    ¡¡¡¡参考资料£º

    ¡¡¡¡[1]Christensen, K., Doblhammer, G., Rau, R. & Vaupel, J. W. Lancet 374, 1196–1208 (2009).

    ¡¡¡¡[2]https://www.nature.com/articles/s41593-019-0371-x

    ¡¡¡¡[3]Park, D. C. et al. Psychol. Aging 17, 299–320 (2002).

    ¡¡¡¡[4]Siegel, M., Donner, T. H. & Engel, A. K. Spectral fngerprints of large-scaleneuronal interactions. Nat. Rev. Neurosci. 13, 121–134 (2012).

    ¡¡¡¡[5]Roux,F.&Uhlhaas,P.J.Workingmemoryandneuraloscillations:¦Á–¦Ãversus¦È–¦ÃcodesfordistinctWMinformation?TrendsCogn.Sci.18,16–25(2014).

    ¡¡¡¡[6]https://www.npr.org/sections/health-shots/2019/04/08/711010354/scientists-test-whether-brain-stimulation-could-help-sharpen-aging-memory

    ¡¡¡¡[7]https://www.nature.com/articles/s41593-019-0386-3

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