磁気電流がメモリを後押し

磁気パルスを使用した電流による脳の外部刺激は、記憶を改善することがわかっています。

Northwestern Medicineの研究者は、この発見が脳卒中、初期アルツハイマー病、心停止、外傷性脳損傷などの疾患に関連する記憶障害を治療する新しい方法を示唆する可能性があると考えています。

さらに、研究者はこの技術が通常の老化に関連する記憶の問題を助けるかもしれないと信じています。

ノースウェスタン大学ファインバーグスクールの医学社会科学の助教授である上級著者であるジョエルヴォス博士は、次のように述べています。「私たちは、手術や薬物なしで成人の脳の記憶機能を具体的に変更できることを初めて示しました」医学の。

「この非侵襲的な刺激により、新しいことを学ぶ能力が向上します。記憶障害を治療する大きな可能性を秘めています。」

研究は次の版で発表されます 理科.

研究者によると、調査は、イベントを記憶するために、交響楽団と同様に、海馬と組み合わせて機能するために多くの脳領域のコレクションが必要であることを実証したと報告しています。

「電気刺激は、脳領域により有能な指揮者を与えるようなものであり、実際には刺激後に脳領域が一緒によく演奏されるので、それらはより同期して演奏します」とヴォスは言います。

このアプローチは、統合失調症などのこれらの脳領域と海馬が互いに同期せず、記憶と認識に影響を与える精神障害を治療する可能性もあります。

ノースウエスタンの研究は、経頭蓋磁気刺激（TMS）が治療後ずっと記憶を改善することを示した最初のものです。

これまで、TMSはテスト中のパフォーマンスを向上させるために脳機能を一時的に変更するための限られた方法で使用されてきました。たとえば、脳が刺激されている間に誰かがボタンを少し速く押すようにします。

この研究では、TMSを使用して、刺激が与えられてから少なくとも24時間後にイベントの記憶を改善できることが示されています。

技術的には、TMSで海馬を直接刺激することはできません。TMSは脳の奥深くにあり、磁場が浸透できないからです。

したがって、MRIスキャンを使用して、Vossと同僚は、海馬への接続性が高い頭蓋骨の表面からわずか1センチメートルの浅い脳領域を特定しました。

テクニックはスポットに刺激を向けるようにうまく働き、海馬を刺激しました。

TMSを使用してこのスポットを刺激すると、海馬に関連付けられた脳の領域が互いに同期します。これは、被験者がMRI装置内にいる間に取得されたデータによって示され、神経活動の間接的な測定として脳内の血流を記録します。

刺激のためにこれらの地域が連携するほど、より良い人々が新しい情報を学ぶことができました。

この研究では、科学者は21歳から40歳までの16人の健康な成人を募集しました。それぞれ、彼または彼女の脳の詳細な解剖学的画像と、磁気共鳴画像（MRI）スキャナー内に静かに横たわっている間、10分の脳活動を記録しました。

この分析により、研究者は、記憶に関与し、海馬に適切に接続されている脳構造の各人のネットワークを特定することができました。

興味深いことに、構造は人によってわずかに異なり、場所によって数センチも異なる場合があります。

「刺激を適切に対象とするためには、すべての人の脳が異なるため、私たちは一人一人の脳空間の構造を特定する必要がありました」とヴォスは言った。

次に、各参加者は記憶テストを受けました。これは、学習と記憶を求められた顔と単語間の任意の関連付けのセットで構成されています。

この記憶課題で実行するベースライン能力を確立した後、参加者は、連続5日間、1日20分の脳刺激を受けました。

その週の間、彼らは追加のMRIスキャンと、刺激の結果として彼らの記憶がどのように変化したかを確認するために、任意の単語と顔のペアリングの新しいセットを覚える能力のテストも受け取りました。

次に、最後の刺激から少なくとも24時間後、それらを再度テストしました。

少なくとも1週間後、同じ実験を繰り返しましたが、偽のプラセボ刺激を使用しました。

研究の実際の刺激とプラセボ部分の順序は、参加者の半数で逆転しましたが、どちらが正しいかはわかりませんでした。

どちらのグループも、脳刺激の結果として、記憶力テストのパフォーマンスが向上しました。彼らが改善するまでに3日間の刺激が必要でした。

「彼らは刺激後、以前よりも多くの顔と単語の組み合わせを覚えていました。これは、彼らの学習能力が向上したことを意味します」とヴォスは言った。

「それはプラセボの状態や、被験者を追加した別の対照実験では起こりませんでした。」

さらに、MRIは刺激が脳領域を互いにそして海馬により同期させるように引き起こしたことを示しました。

ネットワークの特定の部分間の同期性または接続性の向上が大きいほど、メモリテストのパフォーマンスが向上します。

「刺激のために特定の脳領域が一緒に働くほど、より多くの人々が顔と単語の組み合わせを学ぶことができました」とヴォスは言った。

TMSを使用して記憶を刺激することには、いくつかの利点があります。最初の著者である、FeinbergにあるVossの研究室の博士研究員であるJane Wang博士は述べています。

「これらのメモリネットワークのTMSほど特定の薬物はありません」とWang氏は述べた。 「さまざまなターゲットがあり、記憶に関与している受容体を思いつくのは簡単ではありません。」

「これは、本当にそれを必要とする人々の機能を改善できるかどうかを見極めようとする治療研究のための全く新しい領域を切り開きます」とヴォスは言った。

彼の現在の研究は、彼らの脳がすでに効果的に働いているので、彼が大きな改善を見ることを期待しないだろう正常な記憶を持っている人々と一緒でした。

「しかし、脳の損傷や記憶障害のある人は、これらのネットワークが破壊されているため、小さな変化でも機能が向上する可能性があります」とVoss氏は述べています。

ヴォス氏は、このアプローチがアルツハイマー病または同様の記憶障害の患者に安全であるか効果的であるかを判断するには、何年にもわたる研究が必要であると警告した。

出典：ノースウエスタン大学