電擊大腦真能提升記憶力，網(wǎng)友看完在線求電 | Nature子刊

羿閣 2022-08-24 14:26:33 來源：量子位

羿閣 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

看過閃電俠的人都知道，巴里·艾倫因為被閃電擊中，獲得了超級閃電的能力，化身“世界上最快的人”。

現(xiàn)實生活中，雖然“被雷劈”獲得超能力不太現(xiàn)實，但用比閃電小得多的電流對人腦進行刺激，已經(jīng)被證實對記憶力的提升有顯著作用。

最新實驗顯示，只需連續(xù)4天接受經(jīng)顱交流電刺激（tACS）治療，記憶力提升的效果就能維持至少一個月。

有網(wǎng)友看完就表示：現(xiàn)在就想求電……

目前，相關(guān)論文已被刊登在Nature的子刊Nature Neuroscience上，研究團隊來自波士頓大學(xué)。

提升記憶力的神奇方法

在了解實驗過程前，讓我們首先認識一下該實驗的核心技術(shù)——經(jīng)顱交流電刺激。

它是一種新興神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，能通過頭皮表面的電極將波狀電流施加到大腦的特定區(qū)域。

進入大腦內(nèi)部的電流可以模仿或改變腦電波活動，以促使其分泌釋放能夠調(diào)節(jié)個體情緒與認知的各種神經(jīng)介質(zhì)，并有望改變大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

研究團隊正是使用這一方法，分別對有固定容量的工作記憶（working memory）和可持續(xù)維持的長期記憶（Long-Term Memory）進行了分析。

具體到實驗方法，研究者選取了150名65至88歲的老年人，將他們隨機分為20人的小組，并分別將60Hz的高頻伽馬波和4Hz的低頻θ波交替作用于人腦中掌管記憶的兩個關(guān)鍵部位——前額葉皮層（DLPFC）和下頂葉(IPL)。

之所以選擇這兩個位置，是因為前額葉皮層和下頂葉對應(yīng)的正是長期記憶和工作記憶兩個功能區(qū)。

在第一部分的實驗中，所有參與者被要求進行一個記憶任務(wù)，即回憶實驗者大聲朗讀的20個單詞。

為了進行對照，實驗共分為3組進行：

第一組中的20人，前額葉皮層會接受60Hz的伽馬波。

第二組的20人則接受了對下頂葉的4Hz的θ波。

第三組的20人作為對照組接受了虛假實驗處理。

整個電流刺激過程每天進行20分鐘，參與者們被要求在刺激結(jié)束后立即回憶盡可能多的單詞。

實驗結(jié)果顯示，在接受伽馬波的20人中，有17人回憶單詞的能力有所提高；接受θ波的20名參與者中，有18名能清晰地回憶起最后聽到的單詞。

可以明顯地看出，參與者們的工作記憶和相對較長的長期記憶都得到了顯著改善。

為了進一步驗證這個結(jié)論，研究人員又翻轉(zhuǎn)了接受伽馬波和θ波刺激的大腦區(qū)域，進行了第二次實驗。并且在此之后重復(fù)了第一次實驗的過程。

除此之外，在三輪實驗完成后的一個月，又對參與者們再次進行了一次單詞回憶測試，以證實記憶改善是否仍然持續(xù)。

綜合上述所有實驗的結(jié)果顯示：低頻θ波在一個月內(nèi)改善了短期的工作記憶，而高頻的伽馬波則提升了長期記憶。

該論文的通訊作者Robert M. G. Reinhart對此表示：

結(jié)果說明，我們可以根據(jù)電流刺激的位置和頻率，分別改善短期記憶或長期記憶。

這也意味著未來研究人員可以根據(jù)個人的需要調(diào)整治療方法。

作者還指出，這一研究方向未來將有望應(yīng)用于治療精神分裂癥、阿爾茨海默病和強迫癥等疾病。

紐約城市學(xué)院的神經(jīng)工程師Marom Bikson也對研究的未來方向表示期待：

如果進一步研究成功，它可能會出現(xiàn)在每個醫(yī)生的辦公室……最終可能會成為人們在家中使用的東西。

研究團隊

這篇論文的作者是來自波士頓大學(xué)的研究團隊。

通訊作者Robert M. G. Reinhart，是波士頓大學(xué)視覺認知神經(jīng)科學(xué)實驗室主任，也是波士頓大學(xué)心理與腦科學(xué)系助理教授。

主要研究方向是使用多種實驗技術(shù)，包括心理物理學(xué)、眼球運動、電生理學(xué)和非侵入性腦刺激來解決主流認知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)理論中的重要問題。

早在2019年，他就發(fā)表過論文《Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits》對“溫和的電流能改善老人記憶”這一話題進行了探討和實驗。

對于如今日益老齡化的社會，這項研究可謂非常應(yīng)景了。

美國神經(jīng)學(xué)家、佛羅里達大西洋大學(xué)腦健康中心主任理查德·艾薩克森（Richard Isaacson）就表示：

這項研究將影響數(shù)以千萬計的人，向解決大腦認知衰老和改善大腦健康邁出了希望的一步。

參考鏈接：
[1]https://www.nature.com/articles/s41593-022-01132-3#MOESM2
[2]https://medicalxpress.com/news/2022-08-trial-brain-zaps-gave-seniors.html
[3]https://edition.cnn.com/2022/08/22/health/brain-stimulation-memory-wellness/index.html
[4]https://www.bu.edu/psych/profile/robert-m-g-reinhart-phd/