Långvariga, dissocierbara förbättringar av arbetsminnet och långtidsminnet hos äldre vuxna med repetitiv neuromodulering Del 1

Utvecklingen av teknologier för att skydda eller förbättra minnet hos äldre människor är ett bestående mål för translationell medicin.

När åldern ökar minskar gradvis minnet hos de äldre, vilket också är en av manifestationerna av Alzheimers sjukdom. Modern vetenskaplig forskning visar dock att äldres minne kan tränas och förbättras genom vissa metoder och därmed uppnå ganska goda resultat.

För det första bör seniorer behålla en positiv attityd och hålla sig friska. Detta beror på att psykiska och fysiska tillstånd har stor inverkan på minnet. Om de äldre alltid klagar på sitt dåliga minne kommer denna negativa mentalitet att få deras minne att sjunka. Därför bör vi anpassa vår mentalitet i tid, göra oss avslappnade och glada och hålla våra kroppar friska och aktiva.

Dessutom är goda levnadsvanor också till stor hjälp för att förbättra minnet. Att få tillräckligt med sömn, äta rätt, vara måttligt aktiv och få tillräckligt med vila är alla fördelar. Dessa vanor kan tillåta våra kroppar att få tillräcklig vila och bibehålla rimlig fysisk styrka, vilket säkerställer en effektiv användning av minnet.

Dessutom kan äldre förbättra sitt minne genom vissa minnesträningsmetoder. Dessa metoder inkluderar att stelna minnen, skapa associationer och stärka minneslänkar, som alla förbättrar minnet genom kontinuerlig användning av minnen. Till exempel, att öva minne och minnesutforskande förmågor, som minneskort och minnespalats, och göra några minnesövningar varje dag kan hjälpa till att förbättra minnet.

Kort sagt, äldre människor kan hålla sig aktiva och förbättra sitt minne genom goda levnadsvanor och minnesträning. Så länge de äldre har självförtroende och fortsätter att arbeta hårt, kommer de säkerligen att kunna fortsätta behålla ett bra minne och till fullo njuta av ett liv av hög kvalitet. Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt eftersom Cistanche deserticola är ett traditionellt kinesiskt läkemedelsmaterial som har många unika effekter, varav en är att förbättra minnet. Effekten av malet kött kommer från de olika aktiva ingredienserna det innehåller, inklusive syra, polysackarider, flavonoider, etc. Dessa ingredienser kan främja hjärnans hälsa på olika sätt.

Klicka på vet 10 sätt att förbättra minnet

Här beskriver vi repetitiva (4-dagars) protokoll för transkraniell växelströmsstimulering (tACS) för selektiv, hållbar förbättring av auditivt–verbalt arbetsminne och långtidsminne hos 65–88-åringar.

Modulering av synkron lågfrekvent, men inte högfrekvent, aktivitet i parietalbarken förbättrade företrädesvis arbetsminnet dag 3 och dag 4 och 1 månad efter intervention, medan modulering av synkron högfrekvent men inte lågfrekvent aktivitet i prefrontal cortex förbättrade preferentiellt långtidsminnet dagarna 2–4 ​​och 1 månad efter intervention.

Graden av minnesförbättringar under 4 dagar förutspådde storleken på minnesfördelar 1 månad senare.

Individer med lägre kognitiv funktion vid baslinjen upplevde större, mer bestående minnesförbättringar. Våra resultat visar att plasticiteten hos den åldrande hjärnan kan utnyttjas selektivt och hållbart med hjälp av repetitiv och starkt fokaliserad neuromodulering grundad i spatiospektrala parametrar av minnesspecifika kortikala kretsar.

Världen står inför många utmaningar på grund av en snabbt åldrande global befolkning. Förändringen i åldersdemografi är förknippad med betydande personliga, sociala, hälsovårds- och ekonomiska kostnader1.

En kritisk faktor som bidrar till åldrande-inducerade kostnader är försämringen av grundläggande minnessystem som är nödvändiga för aktiviteter i det dagliga livet, som att fatta ekonomiska beslut eller förstå språk2. Nya rapporter tyder på en ökad sannolikhet för sådana försämringar på grund av den pågående pandemin av Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)3.

Dessutom finns det betydande variationer i minnesnedgång mellan individer under åldrande4, med accelererad nedgång som potentiellt förutsäger efterföljande Alzheimers sjukdom och andra demenssjukdomar5.

Betydande framsteg inom neurovetenskap har identifierat hjärnkretsar och nätverk som ligger till grund för minneskapacitet, och studier har antytt att den rytmiska aktiviteten hos kognitiva kretsar kan vara viktig för koordineringen av informationsbehandling.

Vad som behövs nu är teknologier som på ett icke-invasivt sätt isolerar och förstärker den rytmiska aktiviteten hos neurala kretsar, inspirerade av modeller för hälsosamt åldrande, för att avgöra om det är möjligt att skydda eller till och med förbättra minnesfunktionen för äldre vuxna på ett snabbt och hållbart sätt6,7.

En utmaning för att förbättra minnesfunktionen hos äldre vuxna är att minnesfunktionen kanske inte instansieras av en enda kognitiv mekanism. Tidigare forskning har karakteriserat ett kapacitetsbegränsat arbetsminne (WM) lager för kort underhåll av information och ett obegränsat långtidsminne (LTM) lager för uthålligt underhåll av information.

Inom detta ramverk med dubbla butiker har tidigare forskning identifierat både samtidiga brister9 och selektiva brister10 i WM- och LTM-funktion med åldrande, med hjälp av det klassiska paradigmet för omedelbar fri återkallelse, som associerar dessa butiker med de kanoniska effekterna av nyligen återkommande respektive företräde11.

Neuropsykologisk forskning har länge hänvisat till distinkta anatomiska och funktionella substrat för primat och nya effekter och motsvarande WM- och LTM-lager11–13.

Differentiella bidrag från den dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC) och den inferior parietallobuli (IPL) har föreslagits14. Det är dock inte känt om distinkta rytmiska mekanismer i dessa regioner understöder distinkta minnesprocesser under fri återkallelse.

Om unika rytmiska mekanismer i rumsligt distinkta hjärnregioner kan identifieras, kan dessa hjärnrytmer manipuleras oberoende och icke-invasivt med hjälp av tekniker som högupplöst transkraniell växelströmstimulering (HD-tACS) för att selektivt förbättra minnesfunktionen hos äldre vuxna.

Rytmisk aktivitet i theta- och gammafrekvensområdena anses bidra till både WM15- och LTM16-funktioner, särskilt under fri återkallelse17. Tidigare försök att modulera dessa rytmer för att förbättra minnet har dock gett inkonsekventa resultat.

Även om det finns några förslag på förbättringar i WM med modulering av parietal theta-rytmer18, har ändrade theta-rytmer i frontalregionerna7,19 och gammarytmer i parietal20- och frontal21-regionerna gett motsägelsefulla resultat.

På liknande sätt, även om frontal gamma-tACS tidigare har föreslagit förbättringar i LTM22,23, har andra spatiospektrala kombinationer, såsom frontal theta24,25 och parietal theta26-modulering, visat varierande effekter.

Dessutom, även om modulering av gammarytmer i den mediala parietala cortex har visat vissa fördelar med LTM27, är orsaksbevis för involveringen av dessa rytmer i lateral parietal cortex knappa.

Dessutom kommer mycket av detta bevis från studier på unga vuxna, med användning av paradigm som riktar sig mot visuospatialt minne och använder konventionell tACS, som har sämre rumslig upplösning och målengagemang än tekniker som HD-tACS styrda av nuvarande flödesmodeller28.

Således är det okänt vilka specifika kombinationer av plats och frekvens av neuromodulering som är effektiva för att selektivt förbättra WM- och LTM-funktionen, särskilt hos äldre vuxna.

Baserat på bevisbalansen testade vi hypotesen att modulering av theta-rytmer i IPL skulle förbättra auditiv-verbal WM-funktion (recency-effekt), medan modulering av gammarytmer i DLPFC skulle förbättra auditory-verbalLTM-funktion (primacy-effekt) hos äldre vuxna (Experiment 1).

För att modulera dessa rytmer tillämpade vi tACS med optimala käll-sänkkonfigurationer av nio 12-mm ringelektroder (8×1 tACS) styrda av strömflödesmodeller för att förbättra möjligheten för strömflöde28.

Dessutom försökte vi inducera långvariga effekter genom att utföra repetitiv neuromodulering under flera dagar och testade minnesprestanda upp till 1 månad efter interventionen. Dessutom undersökte vi effekten av interindividuella skillnader4 och testade om äldre individer med lägre allmän kognitiv prestation skulle dra mer nytta av neuromodulering.

För att bekräfta lokaliseringsspecificiteten och frekvensspecificiteten för våra hypoteser och ta itu med de motstridiga fynden i fältet, utförde vi ett andra experiment (experiment 2) där vi bytte medbringningsfrekvenserna i de två regionerna för att undersöka effekten av gammaentrainment i IPL och thetaentrainment i DLPFC onmemory-funktionen.

För att explicit testa replikerbarheten av de huvudsakliga fynden utförde vi ett tredje experiment (experiment 3), liknande experiment 1, och undersökte effekten av gammamodulering i DLPFC och thetamodulering i IPL i ett oberoende urval av deltagare.

Över dessa tre experiment sökte vi bevis för en dubbel dissociation i de två minneslagringarna enligt de distinkta spatiospektrala egenskaperna hos deras underliggande anatomiska och funktionella substrat och, följaktligen, för selektiva och långvariga förbättringar av minnesfunktion hos äldre vuxna.

Resultat

Vi genomförde en randomiserad, dubbelblind studie bestående av två skenkontrollerade experiment för att rikta in sig på minnesfunktion hos äldre vuxna och ett ytterligare experiment för att testa replikerbarheten av de huvudsakliga fynden. I Experiment 1 randomiserades 60 deltagare (tabell 1) i tre grupper (bluff, DLPFC gamma och IPL theta; Fig. 1).

Vi använde ett repetitivt neuromodulationsprotokoll där varje deltagare fick 8 × 1 tACS enligt deras tilldelade grupp under 20 minuter varje dag under fyra på varandra följande dagar. Gammafrekvens 8 × 1 tACS administrerades vid 60 Hz, medan hetafrekvensen 8 × 1 tACS administrerades vid 4 Hz , efter tidigare studier som tyder på starkare fördelar vid dessa frekvenser18,22. Varje dag utförde deltagarna fem körningar av den kostnadsfria återkallningsuppgiften.

I varje körning kodade de en lista med 20 ord och ombads att omedelbart återkalla orden i slutet av presentationen av listan. Neuromodulering utfördes under hela varaktigheten av kodning och återkallande av alla fem listor för att öka funktionell specificitet29, och denna procedur tog cirka 20 minuter (metoder).

Vi undersökte minnesprestanda över de fem körningarna som en funktion av seriepositionen för de presenterade orden. Detta gjorde det möjligt för oss att isolera förändringar i LTM och WM, separat, indexerade av effekterna av prioritets- och senaste positionskurvan enligt modeller med dubbla butiker11.

Utöver dessa onlinebedömningar utvärderade vi minnesprestanda offline, vid baslinjen och 1 månad efter intervention. Vi bestämde också allmän kognitiv funktion, kvantifierad med Montreal Cognitive Assessment (MoCA)30, och depressionssymtom, utvärderade med hjälp av Geriatric Depression Scale (GDS) 31, vid baslinjen.

Experiment 2 fungerade som en kontroll för att testa frekvensspecificiteten för effekterna i Experiment 1. Här bytte vi neuromodulationsfrekvensen mellan de två intressanta regionerna.

For more information:1950477648nn@gmail.com