Una breve sessione di zapping al cervello può invertire alcuni degli effetti dell'invecchiamento negli anziani, suggerisce un nuovo studio.
La tecnica non è ancora pronta per l'uso non sperimentale e non è chiaro per quanto tempo durano i benefici. Ma gli autori dello studio hanno affermato di sperare che i loro risultati preparino il terreno per migliorare la cognizione sia negli adulti sani che nelle persone che soffrono di Alzheimer e altri tipi di demenza.
"Questi risultati sono importanti perché non solo ci forniscono nuove intuizioni sulle basi del cervello per il declino della memoria di lavoro legata all'età, ma ci mostrano anche che i cambiamenti negativi legati all'età non sono immutabili", ha affermato il responsabile dello studio Robert Reinhart, un neuroscienziato alla Boston University.
I risultati sono stati pubblicati oggi (8 aprile) sulla rivista Nature Neuroscience.
Memoria di lavoro
Reinhart e il suo co-autore, dottorando John Nguyen, hanno concentrato il loro studio su un aspetto della cognizione chiamato memoria di lavoro. Questo è il blocco per schizzi del cervello, ha affermato Reinhart in una conferenza stampa. Permette alle persone di conservare le informazioni in uso attivo per alcuni secondi alla volta, facilitando ogni tipo di attività importante, dall'esecuzione di matematica mentale alla lettura alla conversazione. La ricerca ha dimostrato che la memoria di lavoro è una parte fondamentale dell'intelligence, ha detto Reinhart ai giornalisti.
Ma la memoria di lavoro diminuisce con l'età adulta. Il declino non è drammatico, ma è abbastanza significativo che gli adulti più anziani, in media, svolgono prestazioni di memoria di lavoro peggiori rispetto agli adulti più giovani. Reinhart e Nguyen volevano vedere se potevano capire il perché - e forse cambiare quella traiettoria.
I ricercatori hanno reclutato 42 adulti dai 20 ai 29 anni e 42 anziani dai 60 ai 76 anni; gli scienziati hanno chiesto ai partecipanti di completare un'attività di memoria di lavoro mentre la loro attività cerebrale veniva monitorata mediante elettroencefalogramma. Il compito era un semplice gioco "trova le differenze", in cui i partecipanti vedevano due immagini molto simili su uno schermo in breve successione e dovevano identificare ciò che era diverso nella seconda immagine. Tutti i partecipanti erano sani, senza diagnosi di demenza o altri problemi cognitivi.
In alcune sessioni, i partecipanti hanno svolto il compito mentre il loro cervello era leggermente stimolato con un metodo elettrico non invasivo chiamato stimolazione transcranica a corrente alternata. Usando gli elettrodi sul cuoio capelluto, i ricercatori hanno pulsato la stimolazione elettrica ritmica nelle aree cerebrali prefrontali e temporali. La comunicazione tra queste regioni, nella parte anteriore e laterale del cervello, è ritenuta importante per la memoria di lavoro.
Ripetitore del cervello
L'esperimento era in doppio cieco, quindi né i partecipanti né i ricercatori sapevano quando i partecipanti stavano ricevendo la stimolazione cerebrale. A parte una sensazione iniziale di formicolio sul cuoio capelluto, la stimolazione non sembra nulla, ha detto Reinhart. (Per ingannare i partecipanti durante le sessioni simulate, i ricercatori hanno dato loro 30 secondi di corrente elettrica leggera attraverso gli elettrodi, imitando questa sensazione.) I partecipanti sono entrati per giorni diversi per la loro simulazione e sessioni reali e la stimolazione è durata 25 minuti.
Prima di qualsiasi stimolazione, gli adulti più anziani hanno svolto meno bene l'attività di memoria di lavoro rispetto alla coorte più giovane. La precisione nei giovani adulti è stata in media del 90% circa, con punteggi che vanno dagli alti anni '80 a quasi il 100% corretti. Negli adulti più anziani, la media era più vicina all'80%, con punteggi che vanno dai bassi anni '70 alla metà degli anni '80.
La stimolazione ha colmato questa lacuna. Entro circa 12 minuti dall'inizio della stimolazione cerebrale, gli adulti più anziani hanno iniziato a esibirsi così come il gruppo più giovane. Questo miglioramento è continuato finché è durato l'esperimento, 50 minuti dopo l'interruzione della stimolazione.
"Non abbiamo visto gli effetti scendere alla linea di base o addirittura scendere al livello della linea di base", ha detto Reinhart. I ricercatori non hanno sperimentato per vedere quanto durano i risultati, ma i risultati di altre ricerche sulla stimolazione cerebrale suggeriscono che gli effetti potrebbero persistere per diverse ore, ha detto.
Negli esperimenti di follow-up con altri 49 adulti più giovani e più giovani, i ricercatori hanno anche testato gli effetti della stimolazione cerebrale sui giovani adulti che avevano il punteggio di memoria di lavoro più basso. Anche quei giovani hanno avuto una spinta, hanno scoperto i ricercatori.
"Penso che sia possibile in qualche modo turbocaricare anche il normale, sano funzionamento cognitivo, anche nei giovani", ha detto Reinhart.
Sincronizzazione
Lo studio è stato condotto in modo impressionante, ha affermato Walter Paulus e Zsolt Turi, entrambi neurofisiologi clinici presso il Centro medico universitario di Gottinga in Germania, che non sono stati coinvolti nella ricerca. I ricercatori hanno verificato il proprio lavoro sui campioni di follow-up dei partecipanti, il che aumenta la fiducia nei risultati, ha detto Turi a Live Science.
C'è ancora del lavoro da fare, però, avvertì Paulus. Già, ha detto a Live Science, alcune aziende vendono dispositivi destinati a stimolare il cervello attraverso il cranio. Ma come mostrano gli studi di Reinhart e Nguyen, la stimolazione cerebrale deve essere personalizzata. I ricercatori hanno svolto molti lavori preliminari per assicurarsi di posizionare correttamente gli elettrodi e di fornire la stimolazione adeguata per migliorare la funzione cerebrale.
"Se si discosta dal protocollo si potrebbe finire con nessun risultato o anche con risultati controproducenti", ha detto Paulus.
Con ulteriori ricerche, tuttavia, la tecnica ha promesso di essere utilizzata nei pazienti, ha aggiunto.
La stimolazione sembrava invertire il declino dell'invecchiamento per alcuni motivi chiave, ha affermato Reinhart. Innanzitutto, ha preso di mira la corteccia prefrontale e il lobo temporale. Nei giovani adulti che usano la loro memoria di lavoro, queste due aree sincronizzano i ritmi della loro attività. Più stretta è la sincronizzazione - uno schema a bassa frequenza intorno a 8 hertz sembra essere il punto debole - migliore è la memoria di lavoro, afferma Reinhart.
Negli anziani, questa stretta sincronizzazione svanisce, che sembra essere la radice del declino della memoria di lavoro.
Ciò porta alla seconda caratteristica chiave della stimolazione cerebrale: la sua ritmicità. I ricercatori hanno pulsato corrente alternata su misura per i ritmi cerebrali naturali delle persone in queste aree. In sostanza, l'impulso fa parlare di nuovo le due aree.
"Stiamo sincronizzando queste aree del cervello che sono disaccoppiate o non correlate o meno sincronizzate negli anziani", ha detto Reinhart.
I giovani adulti che erano peggio nel compito della memoria di lavoro avevano anche chiacchiere cerebrali relativamente desincronizzate, ha osservato Reinhart.
Le nuove scoperte sono un punto di partenza, ha affermato Reinhart. Il team di ricerca ha già iniziato a spingere i suoi studi nelle aree delle malattie e dei disturbi. I ricercatori hanno trovato, ma non ancora pubblicato, prove che gli adulti più anziani con più sintomi di demenza (ma non demenza conclamata) mostrano una peggior sincronizzazione del cervello sia nella memoria di lavoro che nella memoria a lungo termine. Ciò potrebbe significare che la tecnica di sincronizzazione del cervello potrebbe essere un trattamento non invasivo per l'Alzheimer e altre forme di demenza, ha affermato Reinhart.
I ricercatori hanno anche scoperto che possono stimolare il cervello con ritmi che desincronizzano le regioni cerebrali.
"Fa ben sperare per i prossimi passi clinici, perché sappiamo che ci sono disturbi cerebrali caratterizzati da ipoconnettività, come autismo, schizofrenia e Alzheimer, ma poi ci sono anche disturbi caratterizzati da troppa connettività cerebrale, come il Parkinson e l'epilessia", ha detto Reinhart. "gli inizi di uno strumento che può sia sincronizzarsi e rendere il cervello più connesso, sia desincronizzarsi, e rendere il cervello meno connesso."
