В ходе революционного исследования, которое могло улучшить то, как люди усваивают и запоминают информацию, исследователи из Медицинской школы Католического университета в Риме значительно улучшили память и умственную работоспособность лабораторных мышей с помощью электрической стимуляции.
Исследование, спонсируемое Управлением военно-морских исследований (ONR) Global, включало использование транскраниальной стимуляции постоянным током, или tDCS, на мышах. Неинвазивный метод стимуляции мозга, tDCS применяется с помощью двух небольших электродов, помещаемых на кожу головы, которые доставляют короткие импульсы электрического тока крайне низкой интенсивности.
"В дополнение к потенциальному повышению производительности задач для моряков и морских пехотинцев," сказал глобальный командующий ONR капитан. Кларк Тройер, "понимание того, как этот метод работает биохимически, может привести к прогрессу в лечении таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство, депрессия и тревога, которые влияют на обучение и память у здоровых людей."
Результаты этого исследования также имеют большой потенциал для улучшения обучения и памяти как у здоровых людей, так и у людей с когнитивными нарушениями, такими как болезнь Альцгеймера.
"У нас уже есть многообещающие результаты на животных моделях болезни Альцгеймера," сказал доктор. Клаудио Грасси, возглавляющий исследовательскую группу. "В ближайшем будущем мы продолжим это исследование и расширим анализ tDCS на другие области и функции мозга."
После однократных 20-минутных сеансов tDCS на мышах исследователи увидели признаки улучшения памяти и пластичности мозга (способности образовывать новые связи между нейронами при изучении новой информации), которые длились не менее недели. Этот интеллектуальный импульс был продемонстрирован улучшенными характеристиками мышей во время тестов, требующих от них навигации по водному лабиринту и различения известных и неизвестных объектов.
Используя данные, собранные во время сеансов, команда Грасси обнаружила повышенную синаптическую пластичность в гиппокампе, области мозга, критически важной для обработки и хранения памяти.
Хотя tDCS использовалась в течение многих лет для лечения пациентов, страдающих такими состояниями, как инсульт, депрессия и биполярное расстройство, существует несколько исследований, подтверждающих прямую связь между tDCS и улучшенной пластичностью, что делает работу Грасси уникальной.
Что еще более важно, исследователи определили фактический молекулярный триггер, лежащий в основе улучшенной памяти и пластичности – увеличение производства BDNF, белка, необходимого для роста мозга. BDNF, что означает "нейротрофический фактор головного мозга," синтезируется нейронами естественным путем и имеет решающее значение для развития и специализации нейронов.
"Хотя техника и поведенческие эффекты tDCS не новы," сказал заместитель директора ONR Global д-р. Моник Бодуан, "Доктор. Работа Грасси – первая, в которой BDNF описан как механизм поведенческих изменений, возникающих после лечения tDCS. Это захватывающая и растущая область исследований, вызывающая большой интерес для ONR."
Бодуан сказал, что лечение tDCS может однажды принести пользу морякам и морским пехотинцам, помогая им учиться быстрее и эффективнее до ослабления последствий посттравматического стрессового расстройства.
"Наши бойцы сталкиваются с огромными проблемами, которые требуют как физического, так и умственного труда," она сказала. "Они выполняют свои обязанности в стрессовой среде, где часто внезапно и беспорядочно меняются уровни экологической стимуляции, нарушаются циклы сна и постоянно требуется сохранять бдительность и бдительность.
"Мы хотим изучить все вмешательства, которые могут помочь им оставаться здоровыми и оптимально работать в этих условиях, особенно когда лечение потенциально неинвазивно, эффективно и ведет к долгосрочным изменениям."
Узнайте больше о работе Грасси и его команды, опубликованной в Scientific Reports.