Недавнее исследование показало, что повторяющаяся транскраниальная стимуляция мозга (транскраниальная магнитная стимуляция) улучшает память, делая активной сеть областей коры головного мозга, которая взаимодействует с глубинной памятью — гиппокампом.
С применением транскраниальной магнитной стимуляции в психиатрии, и она была одобрена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве метода лечения депрессии. Результаты исследования имеют важные потенциальные нейронаучные последствия — предполагается, что все методы управления — важны, но без хирургического вмешательства это происходит на самом глубоком уровне структуры гиппокампа.
До применения транскраниальной магнитной стимуляции никто не мог воздействовать на сеть областей мозга, связанных с памятью.
Доктор Джоэл Восс, доцент кафедры медицинской социологии Северо-Западного университета, Медицинская школа Файнберга в Чикаго, штат Иллинойс, США, и его коллеги провели исследование транскраниальной магнитной стимуляции и обнаружили, что ТМС может улучшить память через корковые сети. Статья была недавно опубликована в журнале.
Центральная идея исследования транскраниальной магнитной стимуляции заключается в том, что вы воздействуете только на определенные поверхностные участки мозга, и что на самом деле мы можем стимулировать непосредственно здесь. Потому что течение не может проникнуть в очень глубокие части.
Но давайте рассмотрим участки мозга, расположенные близко к поверхности, повреждение которых, по нашему мнению, вызывает ухудшение памяти, и возможно ли, что стимуляция этих участков может повлиять на изменение большей части гиппокампальной сети, и мы нашли узелковый ответ: верно.
Высокая частота повторяющейся транскраниальной стимуляции мозга показала, что стимулируемые участки излучали желтые конусы энергии в верхней части боковых отделов головного мозга. Стимуляция усилила взаимодействие связанных с памятью сетей мозга, включая часть области мозга, отмеченную фиолетовым цветом.
Основной структурой этой сети является гиппокамп, расположенный глубоко в мозге, который представлен образами.
Здоровые взрослые
В исследование были включены 16 здоровых взрослых в возрасте 21-40 лет, которые получали 20 минут транскраниальной магнитной стимуляции каждый день в течение последних 5 дней.
Перед началом лечения пациентам проводилась функциональная МРТ в состоянии покоя для определения расположения кортико-гиппокампальной сетевой области коры головного мозга, которая, как предполагается, является областью мозга, связанной с памятью, и целью сигнала транскраниальной магнитной стимуляции.
Контрольными условиями для группы плацебо были: нижняя нижняя граница нейронной стимуляции, вызвавшей ответ, оценка МРТ после лечения и проведение 24-часовой последующей стимуляции, которая показала значительное и существенное увеличение связности по сравнению с известным нам исходным уровнем, а это были исходные уровни для четырех областей мозга, связанных с гиппокампом: коры прекунеуса/постпрессии, сиринкс/парагиппокампальной коры, верхней теменной извилины и левой теменной доли.
Аналогично, при рассмотрении экспериментов с связанными с памятью лицевыми сигналами и языковыми сигналами, после 24 часов лечения участники показали соответствующее улучшение по сравнению с исходным уровнем, которое было значительным по сравнению с группой плацебо (p= .008).
Участники продемонстрировали значительные изменения в связи стимул-чувство на фМРТ, что указывает на значительное улучшение памяти.
Авторы отметили, что изменения в фМРТ-связи были поразительными, особенно в гиппокампе, и что можно найти соответствие один к одному с улучшением ассоциативной памяти.
А когда в контрольных экспериментах моторные области коры головного мозга не стимулировались, если они отличались от корковой сети гиппокампа, это служит убедительным доказательством против возможного неспецифического эффекта.
Сила тока транскраниальной магнитной стимуляции составляет 3 Тесла, что очень сильно — примерно эквивалентно 100 000-кратному магнитному полю Земли — и снижается сразу после выхода из этой части, проникая в мозг на глубину менее 1 см. Побочные эффекты минимальны и встречаются очень редко, и авторы не наблюдали никаких побочных эффектов в текущем исследовании.
Что касается долгосрочных эффектов, мы не можем быть уверены, но, глядя на масштабы воздействия на мозг, маловероятно, что после нескольких дней останутся какие-либо длительные последствия.
Результаты этого исследования с устойчивым улучшением после 24 часов лечения заслуживают особого внимания и также способствуют возможному терапевтическому применению для людей с нарушениями памяти.
Увлекательная вещь, связанная с этим, заключается в том, что мы можем фактически модулировать эту сеть памяти, и мы можем исследовать различные расстройства, такие как инсульт, легкое когнитивное расстройство, травматическое повреждение мозга и даже шизофрения, что может в некоторой степени улучшить симптомы и, надеюсь, повлиять на память людей.
Критические перспективы
Невролог доктор Дэниел К. Поттс, член Американской академии неврологии и помощник главного врача Университета Алабамы в Тускалузе, говорит, что согласен с тем, что это исследование предлагает новый взгляд на роль транскраниальной магнитной стимуляции памяти.
Я думаю, что результаты этого исследования, несмотря на то, что выводы сделаны на очень небольшом материале и нуждаются в подтверждении более подробными исследованиями, являются захватывающими и дают нам надежду.
Он указывает на ранние исследования, проведенные в Торонто, Онтарио и Канаде, которые показывают, что для людей с шизофренией транскраниальная магнитная стимуляция
улучшились их мотивационные системы, обучение и рабочая память, включая недавнее обучение. Однако последнее исследование, по-видимому, является первым в своем роде.
Для меня главным клиническим следствием является то, что транскраниальная магнитная стимуляция, по-видимому, усиливает функциональную связность, а также целенаправленное воздействие на нейронные цепи памяти, в том числе вызывает изменения в нейропластичности, которые могут быть более долговечными.
Хотя я считаю, что еще слишком рано вводить его в действие и обнародовать, транскраниальная магнитная стимуляция явно перспективна для улучшения функции памяти у людей с когнитивными нарушениями, даже у тех, кто страдает деменцией или болезнью Альцгеймера. Применение этой методики при болезни Альцгеймера является новым значимым подходом к этому заболеванию.
Из-за неблагоприятного влияния патофизиологии болезни Альцгеймера на структуру и функцию гиппокампа, наиболее важные клинические последствия должны основываться на идее, что оставшаяся ткань гиппокампа может быть принята за схему, содержащуюся в схеме памяти, и что поэтому эта функция может быть сохранена или усилена.