用電流增強記憶

美國西北大學醫(yī)學院的一項新研究報告說，通過用磁脈沖交付非侵入性電流來刺激大腦的特定區(qū)域，被稱為“經(jīng)顱磁刺激”（以下簡稱TMS），可以提高記憶力。這一發(fā)現(xiàn)開辟了一個新的領域，可能用于治療如中風、早期老年癡呆癥、創(chuàng)傷性腦損傷和心臟驟停情況引起的記憶缺陷以及在老齡化過程中發(fā)生的記憶問題。

記憶活動需要多個大腦區(qū)域與一個被稱之海馬的關鍵內(nèi)存結構協(xié)同工作，類似于一個交響樂團。電刺激就像是給大腦區(qū)域配備了一位更有才華的“指揮”，使得它們在“演奏”時更加同步一致。

過去，TMS以有限的方式用于測試，暫時改變腦功能以提高性能，例如，要求試驗對象稍微快一點地輕輕按下電鈕，讓大腦受到刺激。該項研究表明，TMS可用于在刺激后至少24小時增強對事件的記憶。

磁場無法穿透處于大腦深處的海馬，因此不可能用TMS直接刺激。在進行一次核磁共振掃描時，沃斯和他的同事發(fā)現(xiàn)了一個離顱骨表面僅僅1厘米的大腦區(qū)域，它與海馬緊緊連通著。沃斯想把刺激引導到這個點上，以了解它反過來會不會刺激海馬。試驗證明，會對海馬產(chǎn)生刺激。沃斯說：“我很驚訝地看到，它起的作用如此明顯。”

核磁共振掃描機器在掃描受試者時，將作為神經(jīng)元活動間接測量結果的大腦血流量記錄下來。正如獲取的數(shù)據(jù)所指示的那樣，當TMS被用來刺激這個點時，與海馬有關聯(lián)的大腦區(qū)域之間的同步性就會得到增強。這些大腦區(qū)域由于刺激而協(xié)同工作得越多，人們獲悉的新信息就越多。

科學家招募了16名年齡21-40歲的健康成年人，先準備了每個受試者詳盡的大腦解剖圖像，還有安靜躺在核磁共振成像掃描儀里的10分鐘的大腦活動記錄。這些資料使研究人員能夠識別每個人參與記憶以及與海馬連接很好的大腦結構網(wǎng)絡，這種結構網(wǎng)絡因人而異，在位置上可能會有多達幾厘米的差異。

然后對每名受試者進行記憶測試，包括要求學習和記憶一組任意與面部聯(lián)系的單詞。在具備了執(zhí)行這一記憶任務的基礎能力之后，受試者連續(xù)5天接受每天20分鐘的腦刺激。

在這一星期里，他們還接受了額外的核磁共振掃描。對他們進行記住新設置的任意詞的能力測試，看看他們的記憶如何由于刺激而改變。接著在接受最終刺激后至少24小時，受試者被再次測試。

一星期后，重復相同的實驗，但用的是假刺激。對于一半的受試者來說，研究中真刺激和假刺激的順序是顛倒的，他們沒有被告知哪一個為真刺激，哪一個是假刺激。

由于腦刺激，兩組在記憶力測試中均表現(xiàn)較好。在刺激了3天之后，受試者的記憶力才有所增強。“在刺激之后，他們比以前更記得與面部配對的單詞，這意味著他們的學習能力提高，”沃斯指出，“而在假刺激的情況下，或另一組由額外參試者加入的對照實驗中，卻沒有發(fā)生。”

此外，核磁共振掃描顯示，刺激引起的大腦區(qū)域相互之間以及和海馬之間的工作更加同步。大腦結構網(wǎng)絡中特定部分之間的同步或連通性增強得越大，在記憶力測試中的成績就越好。沃斯稱：“大腦某些區(qū)域由于刺激而共同合作得越默契，就會有更多的人學會與面部配對的單詞。”

沃斯展望說：“TMS開辟了一個治療研究的全新領域，我們將嘗試著看一看是否能改善真正需要TMS的人的功能。對于一個創(chuàng)傷性腦損傷或有記憶障礙的人，即使受損的記憶神經(jīng)網(wǎng)絡出現(xiàn)很小的變化，也能在功能方面有所改觀。”

編譯| 李忠東

內(nèi)容來源：science daily網(wǎng)站