Het synchroniseren van hersengolven kan aan leeftijd gerelateerde geheugenproblemen bestrijden
Het geheugen kan op natuurlijke wijze verslechteren als gevolg van de leeftijd, en zelfs als dit proces geen verband houdt met neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer, kan het toch de kwaliteit van leven van een persoon beïnvloeden. Nu onderzoeken onderzoekers van de Boston University in Massachusetts manieren om de achteruitgang van het leeftijdsgerelateerde geheugen tegen te gaan.
"Werkgeheugen [...] is een fundamentele bouwsteen van menselijke cognitie", legt Robert Reinhart, Ph.D., de directeur van het Visual Cognitive Neuroscience Laboratory van de universiteit uit.
"Klassiek wordt het de‘ werkbank van de geest ’of het‘ schetsblok van de geest ’genoemd. Het stelt ons in staat om informatie in onze geest gedurende een periode van seconden vast te houden,” vervolgt hij.
In wezen is dit het type geheugen waarmee iemand spontane berekeningen en beoordelingen kan maken en door dagelijkse situaties kan navigeren.
Maar het werkgeheugen begint ook van nature af te nemen met de leeftijd, wat betekent dat naarmate iemand ouder wordt, hij het moeilijker kan vinden om bepaalde taken uit te voeren, zoals het bijhouden van zijn financiën.
“Werkgeheugen […] is waar we denken, waar we problemen oplossen, waar we redeneren, plannen, wiskundige berekeningen uitvoeren, beslissingen nemen. Het is in wezen waar het bewustzijn leeft. "
Robert Reinhart, Ph.D.
Om deze reden hebben Reinhart en collega's besloten om te onderzoeken waarom het werkgeheugen begint af te nemen met de leeftijd en om experimentele methoden te testen om die achteruitgang om te keren.
"Een van de belangrijkste doelen op het gebied van neurocognitieve veroudering is het begrijpen van de hersenbasis voor de achteruitgang van het werkgeheugen bij veroudering, en dit is een van de doelen die we probeerden aan te pakken in dit [nieuwe] werk", zegt Reinhart.
De onderzoekers presenteren hun bevindingen in een paper die nu in het tijdschrift is gepubliceerd Nature Neuroscience.
Het belang van synchroniciteit van hersengolven
De auteurs merken op dat tot nu toe de werktheorie was: Dit type geheugen krijgt later in het leven een klap als gevolg van hersengebieden die normaal zouden samenwerken en niet synchroon lopen.
Een belangrijk kenmerk van deze desynchronisatie, zo verklaren ze, is de verstoring van hersengolven - patronen van elektrische activiteit die wijzen op hersencelactiviteit - die normaal gesproken zouden coördineren. Wetenschappers noemen deze coördinatie 'kruisfrequentiekoppeling'.
Meer specifiek koppelen de onderzoekers het behoud van het werkgeheugen aan de kruisfrequentiekoppeling van twee soorten hersengolven, gamma en theta, in de prefrontale en temporale gebieden van de hersenen.
Om te bevestigen dat theta- en gamma-hersengolven bij oudere volwassenen niet synchroon liepen, gebruikten Reinhart en collega's EEG-scans om de hersenactiviteit van twee cohorten te volgen: 42 deelnemers van 20-29 jaar en 42 deelnemers van 60-76 jaar.
De wetenschappers zagen inderdaad dat tijdens werkgeheugentaken de oudere volwassenen slechter presteerden dan de jongere volwassenen, en ze vertoonden ook "ontkoppeling" van theta- en gamma-hersengolven.
Op basis hiervan stelden de onderzoekers de hypothese op dat het gebruik van elektrische hersenstimulatie om de twee soorten hersengolven opnieuw te synchroniseren, de werkgeheugencapaciteiten in het oudere cohort zou kunnen herstellen.
Dus, zegt Reinhart: "We hebben een innovatieve neurowetenschappelijke methode ontwikkeld waarbij het menselijk brein op een zeer specifieke manier niet-invasief en veilig wordt gestimuleerd met extreem zwakke elektrische stromen."
‘We kunnen de geheugenfunctie snel versterken’
Deze aanpak leverde veelbelovende resultaten op: naarmate ze hersenstimulatie kregen, begonnen de oudere deelnemers beter te presteren in werkgeheugentaken - bijna net zo goed als hun jongere tegenhangers.
De onderzoekers ontdekten ook dat de hersenstimulatietechniek de synchronisatie tussen gamma- en theta-hersengolven in de linker temporale en prefrontale cortex verbeterde.
"[We merkten dat] door dit soort stimulatie te gebruiken, we die defecte hersencircuits in de hersenen van ouderen opnieuw kunnen verbinden of hersynchroniseren en vervolgens snel hun werkgeheugenfunctie kunnen versterken", legt Reinhart uit.
"En die boost in functie, zo ontdekten we, duurde minstens 50 minuten nadat we de hersenstimulatie hadden gestopt, en dit was na slechts 25 minuten hersenstimulatiesessie", voegt hij eraan toe.
De onderzoekers leggen uit dat hun huidige bevindingen om meer dan één reden belangrijk zijn.
Ten eerste, zoals Reinhart opmerkt: “Ze geven ons niet alleen nieuwe inzichten in de hersenbasis voor leeftijdsgerelateerde geheugenafname, maar ze laten ons ook zien dat de negatieve leeftijdsgerelateerde veranderingen niet onveranderlijk zijn, dat we het meer superieure werk terug kunnen brengen. geheugenfunctie die [een persoon] had toen [ze] veel jonger waren. "
Dit zou specialisten in staat kunnen stellen de zelfstandigheid en levenskwaliteit van oudere volwassenen te vergroten, die zouden kunnen blijven vertrouwen op een gezond cognitief functioneren.
Bovendien benadrukken de onderzoekers dat de nieuwe techniek in de toekomst kan worden aangescherpt als therapie voor neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer.
"Geheugentekorten en problemen met functionele hersenconnectiviteit staan echt centraal in veel hersenaandoeningen, [...] en we hopen dat dit werk zal helpen bij het leggen van de wetenschappelijke basis voor een geheel nieuwe onderzoeksweg, waar we nieuwe , niet-invasieve neurowetenschappelijke instrumenten om mensen met hersenaandoeningen te helpen ”, zegt Reinhart.
