感謝社會(huì)進(jìn)步,我們能比祖先們活得久得多。如果人類壽命極限還能像現(xiàn)在這樣持續(xù)增長(zhǎng),那么00后們估計(jì)都能夠在22世紀(jì)慶祝自己的百年大壽[1]。 前提是那會(huì)兒還能記得住自己幾時(shí)過(guò)生日。 這沒(méi)辦法,人老了認(rèn)知水平就是會(huì)逐漸衰退。別說(shuō)七老八十的,就算是青青春春的奇點(diǎn)糕我,也常懷疑自己是不是一條記憶只有七秒的魚(yú)—— “我剛才要干什么來(lái)著?” 玩笑歸玩笑,但“電一電”說(shuō)不定還真是個(gè)靠譜的解決方案。 今天《自然·神經(jīng)科學(xué)》發(fā)表了一篇來(lái)自波士頓大學(xué)科學(xué)家的論文。研究者們發(fā)現(xiàn),老年人之所以工作記憶不如年輕人,是大腦區(qū)域之間“斷連”了,利用無(wú)創(chuàng)、極低電流的經(jīng)顱電刺激(tACS)可以重新同步神經(jīng)元活動(dòng),恢復(fù)老年受試者工作記憶能力的準(zhǔn)確性[2]! 比較令人激動(dòng)的是,這個(gè)刺激程序只要進(jìn)行25分鐘,就能夠讓六七十歲的受試者工作記憶能力等同于二十來(lái)歲的對(duì)照受試者,效果至少能持續(xù)50分鐘,同時(shí)對(duì)那些“記性不太行”的年輕人也有效果。 記性差年輕人舉雙手雙腳點(diǎn)贊啊~ 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)(圖源波士頓大學(xué)) 想必到這里,會(huì)有讀者提出疑問(wèn),從標(biāo)題到開(kāi)頭,你說(shuō)的那個(gè)“工作記憶”到底是個(gè)啥,上班時(shí)候的記憶嗎?(哈哈哈上班的記憶消失了有什么奇怪的) 是這樣的,記憶實(shí)際上是個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程,為了研究起來(lái)方便,科學(xué)家們把它分成三個(gè)部分,感官記憶、工作記憶和長(zhǎng)期記憶。 所謂感官記憶就是我們感受到的聲、光、溫度等等外界的信息,可以看作是信息的“輸入”;工作記憶則負(fù)責(zé)把這些信息短暫保存一下,做一個(gè)初步的處理,可以看作是信息的“篩選和分析”;長(zhǎng)期記憶則是把上一步處理好的信息長(zhǎng)久地保存起來(lái),以便以后要用的時(shí)候再調(diào)出來(lái)。 工作記憶很短暫,一般認(rèn)為只有幾秒,能存儲(chǔ)的信息也很有限,所以也被叫做短期記憶。工作記憶對(duì)于推理、決策和行為等生理過(guò)程是十分重要的,同時(shí)它也是對(duì)衰老最敏感的認(rèn)知功能之一,被認(rèn)為是各種年齡有關(guān)的認(rèn)知缺陷的核心[3]。 舉個(gè)例子,當(dāng)你聽(tīng)到一串需要記下來(lái)的電話號(hào)碼,在找到紙把它們寫(xiě)下來(lái)之前,體驗(yàn)到的就是工作記憶了。(過(guò)目不忘的陳獨(dú)秀先坐下) (圖源:) 為了搞清楚工作記憶到底是怎么逐漸不行的,科學(xué)家們也提出了一大堆可能的理論,比如認(rèn)知科學(xué)角度的衰變理論、干擾理論,生理學(xué)角度的腦灰質(zhì)退化、腦血流量降低、神經(jīng)遞質(zhì)變化等等。 近年也有些科學(xué)家提出新看法:大腦是作為一個(gè)整體工作的嘛,是不是各個(gè)部分之間工作沒(méi)銜接好呢? 咱們都知道,神經(jīng)元活動(dòng)實(shí)際上就是電位的活動(dòng)。從宏觀上看,大腦活動(dòng)就表現(xiàn)為具有一定規(guī)律的神經(jīng)振蕩。所謂學(xué)習(xí)的α波、提升注意力的β波,就是脫胎于不同頻率的神經(jīng)振蕩。當(dāng)前的神經(jīng)科學(xué)理論則認(rèn)為,不同頻率/相位的神經(jīng)振蕩同步,應(yīng)當(dāng)是認(rèn)知過(guò)程中神經(jīng)交互作用的一個(gè)指標(biāo)[4,5]。 好了,那咱們就用腦電圖(EEG)來(lái)測(cè)一測(cè),到底在老人和年輕人的大腦中,有啥不一樣? (圖源:pixabay.com) 試驗(yàn)里包括了42名20-27歲的年輕人,和42名60-76歲的老年人。研究者給他們做了一系列工作記憶能力的測(cè)試,同時(shí)也用腦電圖監(jiān)測(cè)他們大腦的活動(dòng)。 果不其然,無(wú)論是給出答案的速度還是結(jié)果的準(zhǔn)確性,老年人都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上年輕人;而他們大腦活動(dòng)的區(qū)別,就在左側(cè)顳葉里(差不多左邊耳朵周圍)。 研究者發(fā)現(xiàn),年輕人的左側(cè)顳葉存在一組特殊的神經(jīng)交互,但是老年人腦中卻沒(méi)有!學(xué)術(shù)命名呢,它叫θ-γ相位振幅耦合(θ-γPAC),概念解釋起來(lái)有點(diǎn)復(fù)雜,咱們知道θ-γPAC是組特別的腦電波就行了。 這組波來(lái)源于左側(cè)顳葉和前額葉神經(jīng)元之間的相互作用。研究者還發(fā)現(xiàn),在年輕人當(dāng)中,也是θ-γPAC較強(qiáng)的人工作記憶能力更好一些。 工作記憶能力測(cè)試方法示例[2] 說(shuō)實(shí)話記不住事兒要是因?yàn)樯窠?jīng)元死光光了,那咱們也就甭掙扎了,可現(xiàn)在看起來(lái)不過(guò)是兩個(gè)腦區(qū)“信號(hào)不好”,怎么著也得想想辦法?。?/p> 臨床上能夠刺激神經(jīng)元活動(dòng)的技術(shù)還是蠻有幾個(gè)的,這次研究者選的叫做高清經(jīng)顱磁刺激(HD-tACS),比起普通的tACS要更精確一些。這個(gè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)創(chuàng),不需要植入電極,研究者選的1.6mA電流很小,使用的時(shí)候幾乎也沒(méi)啥感覺(jué)。 好的,開(kāi)“電”吧! 效果真的是出奇的好~研究者給老年受試者做了25分鐘的HD-tACS,成功恢復(fù)了腦內(nèi)的θ-γPAC。刺激期間,老人們做測(cè)試的準(zhǔn)確性簡(jiǎn)直和年輕人們一樣一樣的。刺激結(jié)束之后,研究者還額外又做了二十次測(cè)試,這個(gè)“返老還童”特效在50分鐘里都是一直持續(xù)著的~ 而且HD-tACS見(jiàn)效很快,看看實(shí)際的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在第12分鐘的時(shí)候已經(jīng)能夠看到效果的提升了! 時(shí)間點(diǎn)2(第8-12分鐘)已經(jīng)可以看到準(zhǔn)確率的提升[2] 這個(gè)研究一出來(lái),外國(guó)媒體真是老激動(dòng)了,相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家們也都很興奮。畢竟這項(xiàng)研究說(shuō)明,年齡帶來(lái)的工作記憶損傷可能很大程度歸因于神經(jīng)元的同步失敗,而這是可以通過(guò)非藥物手段來(lái)恢復(fù)的。 不過(guò)咱們還是先冷靜一點(diǎn)點(diǎn)。 墨爾本大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Jared Cooney Horvath提出,研究里進(jìn)行的記憶測(cè)試,雖然結(jié)果表現(xiàn)出了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但是實(shí)際能否具有臨床或者真實(shí)世界意義還不好說(shuō)。[6] 這個(gè)研究走向使用也要跨越一些障礙,比如它還需要更多重復(fù)性試驗(yàn)驗(yàn)證,必須得確認(rèn)是否對(duì)其他的認(rèn)知功能沒(méi)有損害,這種提升到底能持續(xù)多久,是不是還有更好的刺激模式等等??傊€是有點(diǎn)距離的。 最重要的是,千萬(wàn)不要在家自己電自己啊!研究者在試驗(yàn)中用的電刺激頻率是根據(jù)患者自身定制的,統(tǒng)一頻率沒(méi)有用的噢~而且反向干擾θ-γPAC還能夠降低工作記憶能力,可別把自己電傻咯~ NN自家評(píng)論的這張?jiān)韴D還是挺清晰的,不知道插哪就放這吧[7] 編輯神叨叨 大概一周之前,我想把喝剩下的果粒橙放到冰箱里。 打開(kāi)冰箱,順手收拾了一下里面需要丟掉的包裝紙,然后我拿著包裝紙和果粒橙轉(zhuǎn)身走掉了。 旁觀了全程的亞慧:……你到底是來(lái)干啥的? 幾天后。 亞慧:絲雨你果粒橙不喝了嗎? 我:……我還有果粒橙呢? 哎就這個(gè)記性,沒(méi)有瞬息幫我整理論文,可怎么寫(xiě)稿?。?/p> 瞬息 瞬息萬(wàn)變,點(diǎn)擊即達(dá) 小程序 參考資料: [1] Christensen, K., Doblhammer, G., Rau, R. & Vaupel, J. W. Lancet 374, 1196–1208 (2009). [2]https://www./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-scale neuronal interactions. Nat. Rev. Neurosci. 13, 121–134 (2012). [5] Roux, F. & Uhlhaas, P. J. Working memory and neural oscillations: α–γ versus θ–γ codes for distinct WM information? Trends Cogn. Sci. 18,16–25 (2014). [6]https://www./sections/health-shots/2019/04/08/711010354/scientists-test-whether-brain-stimulation-could-help-sharpen-aging-memory [7]https://www./articles/s41593-019-0386-3 本文作者 | 代絲雨 |
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