研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力

研究发现脑电刺激能改善老年人的记忆力根据一项新研究，对大脑进行20分钟的脑电刺激可以提高老年人的记忆力，效果可持续至少一个月。在美国，约有8%的人随着年龄的增长被诊断出患有阿尔茨海默病或痴呆症--严重损害了他们的记忆力--而更大的老年人群体有某种程度的与年龄有关的记忆丧失。这项新研究只是对潜在解决方案的初步了解。但是，随着世界人口的迅速老龄化，像这样简单、快速的治疗方法可能会变得更加重要--特别是如果未来的研究表明，它可以帮助解决更严重的认知状况。周一发表在《自然-神经科学》上的这项研究所做的大脑刺激来自于一个类似泳帽的装置，上面镶有电极，将电流输送到大脑的特定区域。研究小组对两个主要区域感兴趣：一个是与工作记忆（暂时保存信息并与短期记忆重叠）有关的区域，另一个是与长期记忆有关的区域。研究小组将60名年龄在65至88岁之间的参与者分为三组：一组佩戴设备，但没有得到任何电刺激；第二组在与工作记忆相关的区域接受刺激；第三组在与长期记忆相关的区域接受刺激。连续四天，参与者在接受治疗（或假治疗）的同时执行一项记忆任务，即阅读一份20个单词的清单并要求他们回忆这些单词。研究人员观察了他们记住列表开头（长期记忆）和列表结尾（工作记忆）的单词的频率。研究发现，工作记忆和长期记忆在这四天里都有所改善。研究作者、波士顿大学心理和脑科学系教授RobertReinhart在一次新闻发布会上说：“我们看到记忆的改善随着时间的推移而不断积累。而且参与者在一个月后仍然有记忆力的提高。”与针对大脑化学成分的药物和药品不同，这种类型的方法针对的是大脑的电系统。研究作者、波士顿大学认知神经科学研究员ShreyGrover在发布会上说，电刺激可能有助于改善大脑的生长和变化，而这些区域对记忆很重要。他说：“我们的大脑是可塑的，它们可以随着我们的学习而被改变。”Reinhart说，在为期四天的研究中，记忆力提高较快的人在一个月后对他们的记忆有更大的提升。而跳跃幅度最大的人是那些在研究开始前认知能力最差的人。现在，该研究中使用的设备只是一个实验工具。但它是安全的，除了一些瘙痒和刺痛之外，几乎没有其他副作用--所以如果研究继续显示它对记忆力等方面有用，可以想象它可以在医生的办公室提供给病人。这项研究中的人没有像阿尔茨海默病那样的特定疾病，但研究小组计划继续在患有这种疾病的人身上测试这种类型的治疗。他们还在研究其他类型的影响认知功能的疾病，如精神分裂症或强迫症。Reinhart说，大脑刺激的潜在应用有几十种。Reinhart说：“这是一种不同的方法，可以隔离和增强大脑中服务于某些功能的部分--比如我们如何感知、关注、记忆、学习，以及对来自我们环境的信息做出反应。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307503.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307503.htm

靶向脑刺激改善创伤性脑损伤患者的记忆力

靶向脑刺激改善创伤性脑损伤患者的记忆力创伤性脑损伤后，患者可能会立即出现创伤后遗忘症（PTA），即意识模糊、迷失方向，记不起受伤后发生的事情。创伤后失忆症是短暂的，可持续数分钟至数月不等，而中度至重度创伤后失忆症则会对记忆产生持久影响，尤其是发作性记忆，即回忆和在头脑中重新体验过去特定事件的能力。在一项新研究中，宾夕法尼亚大学的研究人员探讨了为中重度创伤性脑损伤患者提供人工智能引导的脑电刺激如何改善他们的记忆。这项研究的主要作者迈克尔-卡哈纳说："这些患者通常相对年轻，身体健康，但他们面临着数十年的记忆和执行功能受损问题。"该研究发现，当机器学习模型预测记忆即将失效时进行电刺激，可以改善记忆功能。2017年的研究使用的是开环刺激，即人工智能在不考虑大脑状态的情况下施加刺激。2018年，研究人员在25名癫痫患者身上测试了他们的人工智能指导模型，实时监测他们的大脑活动，只有在预计记忆会失效时才对左脑施加刺激，即闭环刺激。他们发现，记忆和学习成绩提高了15%。在目前的研究中，研究人员招募了八名患有难治性癫痫（即药物无法控制的癫痫）和中度至重度创伤性脑损伤病史的患者，这些患者正在使用植入的颅内电极接受癫痫发作监测。每位受试者都进行了延迟回忆测试，要求他们回忆一系列连续出现的名词。回忆任务分别在接受和未接受闭环脑刺激的情况下进行。在没有刺激的情况下，研究人员确定了成功记忆编码的个性化生物标志物，他们可以在以后的测试中使用这些标志物来控制闭环大脑刺激。在刺激过程中，机器学习算法会实时解码记忆成功与否，并在受试者的记忆表现低于预测平均值时触发刺激。当研究人员检查使用闭环刺激的记忆率时，他们发现，与不使用刺激时相比，参与者能更可靠地回忆起项目。平均而言，闭环刺激使记忆回忆率提高了19%。研究人员说，他们的研究证明了使用闭环脑刺激治疗创伤性脑损伤患者记忆力丧失的概念。"通过证明对有中重度创伤性脑损伤病史和记录在案的记忆损伤患者的疗效，我们希望我们的研究结果将加速后天性脑损伤患者技术的开发，在他们试图重建伤后生活的过程中，这些技术可以在一定程度上恢复他们失去的记忆功能。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371837.htm

工作记忆：大脑是怎样让你如何专注于正在着手的事务？

工作记忆：大脑是怎样让你如何专注于正在着手的事务？最近发表在《科学报告》杂志上的这项研究的关键措施是神经元活动的可变性。科学家们普遍认为，较少的变异性活动意味着对任务更专注的调整。事实上，对这种变异性的测量表明，当人类和动物在实验室的工作记忆游戏中集中注意力时，变异性会减少。在2016年至2018年的几项研究中，主要作者MikaelLundqvist和共同第一作者EarlK.Miller通过对数百个神经元的直接测量和严格的建模表明，前额叶皮层中的伽马频率节奏的爆发协调了头脑中持有的信息的神经表示。信息表征可以在单个神经元群体的同步尖峰中进行测量。同时，β频率节奏的爆发实现了大脑对该信息的操作。这个被米勒称为"工作记忆2.0"的理论挑战了长期以来的正统观念，即神经元通过稳定、持久的活动来维持工作记忆信息。该旧模型的支持者，从相对较少的神经元的平均测量结果中产生，使用基于计算机的大脑活动模型来论证降低的变异性不可能从间歇性的节奏活动中产生。但新的研究表明，变异性降低的现象事实上确实出现了。麻省理工学院脑与认知科学系的Picower教授米勒说："我们使用从前额叶皮层记录的实际神经活动来表明，当动物专注于一项任务时，有节奏的爆发减少了它们的变异性。我们认为对工作记忆很重要的所有现象，突发的脑电图棘波和伽玛波都在做它们应该做的事情。当动物在执行工作记忆任务时，这一切都变得更加集中，而这自然减少了变异性。它显示了工作记忆的这些新节奏元素是如何与你的大脑将其活动集中在手头的任务上完全兼容的。"直接观察在这项研究中，伦德奎斯特和研究小组在六只动物玩三种不同的工作记忆游戏时，测量了数百个神经元中的伽马突发和个别神经尖峰。他们还利用一种被称为"法诺系数"的计算方法，分析了这种活动在不同试验中的变化程度。当动物们完成每项任务时，伽马突发和尖峰率显示出与基线期的明显差异，这与它们被任务的要求所调节是一致的。例如，在一项任务中，当每个需要记忆的项目出现时，它们会暂时达到峰值，然后在动物的记忆被测试时再次达到峰值。虽然活动明显受到任务的调节，但试验与试验之间的变化性也是如此。在每项任务中，他们发现变异性在任务开始前是最高的--这是一个"基线"条件，在这个条件下，动物们可以思考他们想要的任何东西。但是一旦动物不得不再次专注于任务，它们的伽马突发和神经电荷就会变得与上次或下次做任务时的情况更加相似。此外，变异性的减少也与任务的关键时刻（例如，提出要记住的东西）紧密相连。Lundqvist说："我们的发现表明，一直存在着由各种认知线索决定的群体爆发事件。当我们专注于一项特定的任务时，与其他认知线索相关的群体事件就会安静下来。因此，单体神经元的刺入变得更多地由该特定任务决定。"变异性的减少不仅在时间上如此，在空间上也是如此。前额叶皮层中的伽马波突发和尖峰代表任务信息的区域比不代表任务信息的区域显示出更大的变异性下降。模拟表明因果关系虽然直接测量显示变异性的减少与专注思考的任务要求相称，但研究小组还调查了尖峰变异性的减少是否是伽马爆发变异性减少的结果。利用他们对伽马突发及其变异性的测量，他们通过计算来模拟尖峰的变化（例如尖峰的速率），以观察伽马突发变化的减少是否必然导致尖峰变化的减少。"我们使用了一个简单的模型，根据当前是否有正在进行的伽马波暴发事件，我们给神经元提供了两种不同的发射率，"Lundqvist说。"然后，简单地根据记录的伽玛波暴发事件的时间，我们制作了数千条尖峰"列车"。这些人工尖峰"列车"的变异性变化与最初记录的那些非常相似，这表明在很大程度上推动了这种变异性的减少。"科学家们说，总的来说，他们发现变异性随着工作记忆任务的要求而减少，而这是由伽马节律的爆发时间和位置引导的。作者写道："我们发现，在工作记忆任务期间，与任务相关的突发尖峰和伽马功率的调制导致了神经活动的变异性的跨试验减少。此外，我们发现，伽马爆发变异性的减少与尖峰变异性的减少之间有直接关系。它们在时间和空间上都是共同发生的"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332653.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332653.htm

新研究发现适度的压力实际上有好处 可以提高记忆力

新研究发现适度的压力实际上有好处可以提高记忆力研究发现，温和的压力水平改善了工作记忆。工作记忆是一种认知功能，它使人们能够在头脑中暂时保持和处理信息，它使大脑能够在短时间内保持信息，以完成一项任务，解决一个问题或做出一个决定。它与注意力密切相关，对推理、解决问题和决策等广泛的认知任务至关重要。然而，研究人员说，一旦压力水平超过中度水平并变得持续，这种压力就会变得有毒。该研究的主要作者、家庭与消费科学学院副教授阿萨夫-奥什里（AssafOshri）说："压力的坏结果是相当清楚的，而且不是新的。持续的高水平压力实际上可以改变大脑的结构。它导致白质的增加而牺牲灰质，灰质参与肌肉控制、决策、自我控制、情绪调节等。慢性压力还可能使人们更容易患各种疾病，从恶心和偏头痛到高血压和心脏病。""但是关于更有限的压力的影响的信息较少，"Oshri说。"我们的研究结果显示，低到中等水平的感知压力与工作记忆神经激活的提升有关，从而导致更好的心理表现。"在以前的研究中，Oshri和他的同事们证明了低至中度的压力水平可以帮助个人建立复原力并减少他们发展心理健康疾病的风险，如抑郁症和反社会行为。该研究还表明，有限的压力可以帮助人们学习如何应对未来的压力情况。目前的研究建立在这项工作的基础上，提供的磁共振成像（MRI）显示，低度到中度的压力如何能使大脑中控制工作记忆的部分更有效地完成其工作。研究人员分析了人类连接组项目中来自不同种族和民族背景的1000多人的MRI扫描，在美国国家卫生研究院的资助下，人类连接组项目旨在深入了解人类大脑的功能。研究结果表明，报告有低至中度压力的人，其大脑中涉及工作记忆的部分活动增加。那些说他们经历了长期高水平压力的参与者在这些区域显示出了下降。为了评估感知的压力水平，参与者回答了关于他们经历某些想法或感觉的频率的问题。例如，"在上个月，你有多长时间因为意外发生的事情而感到不安？"和"在上个月，你有多长时间发现你无法应付所有你必须做的事情？"这个量表已经在其他各种国际研究中被证明是一种有效的测量方法。研究人员还使用各种措施检查了参与者的社会网络，包括个人对自己处理突发事件的能力的感受，他们对自己生活的重要性和意义的满意程度，以及他们社会网络中基于朋友的支持的可能性。为了分析工作记忆，研究人员向参与者展示了一系列四种类型的图像，如工具和个人的面孔，随后要求他们回忆是否是他们之前看到的相同照片。研究人员随后分析了参与者在完成任务时的大脑核磁共振成像，以评估大脑不同部位的神经激活情况。也许毫不奇怪，那些说他们从家人和朋友那里得到更多支持的参与者似乎更有能力以健康的方式应对低到中度的压力水平。"你需要拥有正确的资源，才能在逆境和压力中得到加强，"奥什里说。"对一些人来说，暴露在逆境中是一件好事。但对其他人来说，也许不是。如果你有一个支持性的社区或家庭，有可能你可以承受更多的压力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339607.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339607.htm

科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力

科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力这项研究于6月1日发表在《自然-神经科学》杂志上，研究报告的共同作者伊扎克-弗里德（ItzhakFried）博士说，这项研究可以为睡眠期间的深层大脑刺激有朝一日能够帮助像阿尔茨海默氏症这样的记忆障碍患者提供新的线索。这是通过一个新颖的"闭环"系统实现的，该系统在一个大脑区域提供电脉冲，与另一个区域记录的大脑活动精确同步。根据关于大脑如何在闭目养神期间将新信息转化为长期记忆的主流理论，海马体--大脑的记忆中心--和大脑皮层之间存在着一夜的对话，而大脑皮层与推理和计划等高级大脑功能有关。这发生在深度睡眠阶段，此时脑电波发生得特别缓慢，整个大脑区域的神经元在快速同步发射和沉默之间交替进行。"这提供了第一个重要的证据，细化到单个神经元的水平，证明记忆中枢和整个大脑皮层之间确实存在这种互动机制，"加州大学洛杉矶分校健康中心的癫痫手术主任、加州大学洛杉矶分校大卫-格芬医学院的神经外科、精神病学和生物行为科学教授弗莱德说。"在了解人类的记忆如何运作方面，它既有科学价值，又能利用这种知识真正提高记忆力。"研究人员迎来了一个独特的机会，通过加州大学洛杉矶分校健康中心的18名癫痫患者大脑中的电极测试这一记忆巩固理论。这些电极被植入患者的大脑中，以帮助确定他们在住院期间的发作源，通常持续10天左右。这项研究是在两个晚上和上午进行的。就在睡前，研究参与者看到了动物和25位名人的照片配对，包括像玛丽莲-梦露和杰克-尼科尔森这样容易识别的明星。他们立即接受测试，看他们能否回忆起哪位名人与哪种动物配对，并在一夜不受干扰的睡眠后，在早晨再次接受测试。在另一个晚上，他们在睡前看到了25个新的动物和名人的配对。这一次，他们在一夜之间接受了有针对性的电刺激，并在早上测试他们回忆配对的能力。为了提供这种电刺激，研究人员创建了一个实时闭环系统，弗里德将其比作一个音乐指挥家：该系统"聆听"大脑的电信号，当病人进入与记忆巩固相关的深度睡眠期时，它就会发出柔和的电脉冲，指示快速发射的神经元同步"演奏"。与未受干扰的睡眠相比，每个接受测试的人在接受电刺激的夜晚后的记忆测试中表现更好。关键的电生理标记也表明，信息在海马体和整个皮层之间流动，提供了支持记忆巩固的物理证据。弗里德说：我们加强了这条高速公路，信息通过它流向大脑中更永久的存储位置。"弗里德在2012年撰写了一份《新英格兰医学杂志》的研究报告，首次表明电刺激可以加强记忆，他的工作继续探索深层脑刺激如何能够改善记忆，现在已经进入了睡眠的关键阶段。他最近获得了美国国立卫生研究院700万美元的资助，研究人工智能是否可以帮助确定和加强大脑中的特定记忆。"在我们的新研究中，我们表明我们可以从总体上增强记忆，"弗里德说。"我们的下一个挑战是我们是否有能力调控特定的记忆。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363267.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363267.htm

记忆力减退的这些迹象可以预测阿尔茨海默氏症的大脑变化

记忆力减退的这些迹象可以预测阿尔茨海默氏症的大脑变化经伴侣证实，早期记忆障碍与大脑中tau蛋白缠结的增加有关，这强调了早期发现和干预阿尔茨海默氏症的潜力。报告早期记忆问题的人，其伴侣也怀疑他们有记忆问题的人，大脑中的tau缠结水平较高，这是一种与阿尔茨海默氏症有关的生物标志物。这是发表在2024年5月29日美国神经病学学会医学期刊《神经病学》（Neurology）网络版上的一项研究结果。主观认知能力下降是指一个人在记忆力和思维能力下降到足以在标准测试中显示出来之前就报告出了问题。研究报告的作者、波士顿哈佛医学院的丽贝卡-E-阿马里格里奥（RebeccaE.Amariglio）博士说："在新的疾病调节药物问世的今天，了解阿尔茨海默病的最早征兆显得更为重要。我们的研究发现，参与者和熟悉他们的人对记忆问题的早期怀疑与大脑中较高水平的tau缠结有关。"这项研究涉及675名平均年龄为72岁的成年人，他们在正式测试中没有认知障碍。他们都接受了淀粉样蛋白斑块的脑部扫描。其中，60%的人淀粉样蛋白水平升高，这意味着他们有可能因阿尔茨海默病而出现认知障碍，尽管在扫描时他们的认知能力正常。参与者并不知道自己是否存在淀粉样蛋白水平升高的情况。每位参与者都有一个研究伙伴--配偶、子女或朋友--可以回答有关参与者的思维和记忆能力以及执行日常任务能力的问题。在65%的案例中，伴侣与参与者住在一起。每位参与者及其伴侣都填写了一份问卷，以评估参与者的主观认知能力衰退情况。问题包括："与一年前相比，您是否觉得自己的记忆力大幅下降？"和"与一年前相比，您在理财方面是否遇到更多困难？"参与者和伴侣的得分都会被记录下来，得分越高表示对记忆力的抱怨越多。研究人员还检查了大脑扫描中的tau结节水平。更高的tau也是阿尔茨海默病的一个风险因素，在淀粉样蛋白升高的人群中，tau水平更高。科学家们发现，大脑中tau蛋白缠结水平较高的参与者在记忆力问卷中的抱怨得分较高。他们的伴侣对他们的评分也更高。这种关联在淀粉样蛋白斑块水平较高的参与者中更为明显。Amariglio说："我们的研究包括了很高比例的淀粉样蛋白升高的人，因此我们也能看到记忆抱怨与较高的tau缠结有关。我们的研究结果表明，向阿尔茨海默病生物标志物升高的老年人询问其主观认知能力下降的情况可能对早期检测很有价值。这一点尤为重要，因为据预测，在最早诊断出阿尔茨海默病时采取的治疗措施对减缓病情最为有效。"这项研究的局限性包括，大多数参与者都是受过高等教育的白人。Amariglio指出，未来的研究应该对人们进行更长时间的跟踪，并纳入更多来自其他种族和民族的参与者，以及不同教育水平的人。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435273.htm