▎學術經(jīng)緯/報道
伴隨衰老，人的記憶力會發(fā)生明顯衰退。昨日，《自然》子刊《Nature Neuroscience》給我們帶來了潛在的解決方案。而他們的方法看起來無比粗暴：電擊大腦。
這當然不是“網(wǎng)癮中心”那種野蠻的電擊方式。參與本論文評審的一位科學家指出，“這是一項有著出色設計的嚴謹實驗”，它指出了腦電波變化與“衰老相關記憶衰退”之間的重要關系。
在這項研究里，科學家們的側(cè)重點在大腦的“工作記憶”。工作記憶就好像是人腦中的緩存，能夠從環(huán)境中接受和儲存信息，并將其轉(zhuǎn)化為具體的認知功能。舉個具體的例子：如果要在大腦里做心算，就會用到工作記憶。計算時，大腦負責高級思考的前額葉皮質(zhì)與負責儲存記憶的海馬體會出現(xiàn)活化，這兩個腦區(qū)內(nèi)和腦區(qū)之間也能檢測到腦電波。
▲本研究的負責人Robert Reinhart教授（圖片來源：波士頓大學；Photo by Cydney Scott）
大約在20年前，一些研究人員們就發(fā)現(xiàn)，腦電波的同步率對于工作記憶有很重要的作用。如果同步率下降，工作記憶能力就會出現(xiàn)衰退。也有人相信，老年人之所以會出現(xiàn)記憶力下降，就是因為不同區(qū)域的腦電波失去了同步。
而本篇論文為這個觀點提供了有力的支持。具體來看，科學家們一共招募了84位志愿者，其中一半是20-29歲的年輕人，另一半是60-76歲的老人。然后，研究人員們對其工作記憶能力進行了評估。他們先用五分之一秒的極短時間，在電腦屏幕上將一張圖片一閃而過。等待3秒后，他們又再用五分之一秒的時間，顯示同一張圖片或是不同的圖片。隨后，這些志愿者被要求回答，第二張圖片是否和第一張圖片相同。
由于圖片出現(xiàn)的時間極短，這就對志愿者的短期記憶力有著極大的考驗。
▲在記憶測試中，志愿者在極短的時間內(nèi)，分辨兩張圖片是否相同（圖片來源：《Nature Neuroscience》）
初步研究的結果并不讓人感到意外。年輕人里，有90%的人做出了正確的回答。而在老年人里，這一數(shù)字約為80%，下降了10%。而在志愿者嘗試回憶兩張圖片是否一致時，腦電圖的分析結果發(fā)現(xiàn)，老年人的腦電波同步率要來得更低。
接下來的實驗，堪稱是這項研究里的精華。研究人員們讓年輕人和老年人都戴上了特制的帽子，帽子中裝有能夠向大腦傳輸電流的電極。在老年人中，研究人員們根據(jù)不同大腦的腦電波頻率進行調(diào)整后，對志愿者腦部進行了長達25分鐘的交流電電擊。通過這種處理，研究人員們期望能夠讓老年人大腦的腦電波進行同步。
在年輕人中，研究人員們沒有真的使用交流電電擊，而是使用了模擬的刺激作為對照。據(jù)稱，普通人無法將模擬刺激與真實電擊區(qū)分開來，這也從一定程度上排除了其他因素帶來的干擾。
誰也沒有想到，電擊的效果居然如此立竿見影！
▲這種電擊有著精確的控制，請勿在家中嘗試（圖片來源：Courtesy of Rob Reinhart）
研究發(fā)現(xiàn)，在“腦電波同步”之后，老年人的記憶力幾乎立刻得到了提升。在后續(xù)研究中，他們識別圖片的準確率馬上達到了90%，與20多歲的年輕人相當。腦電圖也發(fā)現(xiàn)，老年人前額葉皮質(zhì)與顳葉（海馬體所在腦區(qū)）的腦電波出現(xiàn)了更好的同步，其同步率與年輕人的水平相當。
“人們相信，相互同步的細胞之間會傳遞信息?！北狙芯康耐ㄓ嵶髡逺obert Reinhart教授說道。而通過對老年人進行合適的電擊，與工作記憶相關的兩大關鍵腦區(qū)重新同步，這提高了他們的記憶力。
▲本研究的圖示（圖片來源：參考資料[2]）
“我們能讓你的工作記憶回到更年輕時候的狀態(tài)。和衰老有關的工作記憶衰退，并不是不可以逆轉(zhuǎn)的?！?Reinhart教授補充道：“從這項工作記憶的研究來看，我們讓70多歲的老年人的大腦看起來像20多歲那樣。”
值得一提的是，這項研究只評估了大腦接受電擊后，50分鐘內(nèi)的記憶力變化。但研究人員們估計，這一效果可能會持續(xù)數(shù)小時。
在論文最后，研究人員們指出，這些結果有望在藥物治療之外，帶來改善認知功能的方法。那么問題來了，如果這個方法真的得到批準，為了提高記憶力，你愿意被電一下嗎？
參考資料：
[1] Robert M. G. Reinhart and John A. Nguyen, Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits, Nature Neuroscience, DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-019-0371-x
[2] Romain Quentin and Leonardo G. Cohen, Reversing working memory decline in the elderly, Nature Neuroscience, DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-019-0386-3
[3] Zapping brain with precise electrical current boosts working memory in older adults, study finds, Retrieved April 9, 2019, from https://www.statnews.com/2019/04/08/zapping-brain-with-electricity-boosts-working-memory/
[4] Scientists Test Whether Brain Stimulation Could Help Sharpen Aging Memory, Retrieved April 9, 2019, from https://www.wgbh.org/news/science-and-technology/2019/04/08/scientists-test-whether-brain-stimulation-could-help-sharpen-aging-memory
