La stimolazione elettrica del cervello può migliorare la memoria di lavoro
Ricerche emergenti suggeriscono che l'applicazione di una corrente a bassa tensione al cervello sincronizza le onde cerebrali e migliora la memoria di lavoro a breve termine.
Gli investigatori dell'Imperial College di Londra hanno scoperto che l'applicazione di una corrente a bassa tensione può sincronizzare diverse aree del cervello tra loro, consentendo alle persone di svolgere meglio le attività che coinvolgono la memoria di lavoro.
La speranza è che l'approccio possa un giorno essere utilizzato per bypassare le aree danneggiate del cervello e trasmettere segnali a persone con lesioni cerebrali traumatiche, ictus o epilessia.
Il cervello è in costante stato di chiacchiere, con questa attività vista come onde cerebrali che oscillano a diverse frequenze e diverse regioni che mantengono un "battito" costante.
Nello studio, il team imperiale ha scoperto che l'applicazione di una debole corrente elettrica attraverso il cuoio capelluto ha aiutato ad allineare diverse parti del cervello, sincronizzando le onde cerebrali e consentendo loro di mantenere lo stesso ritmo.
I risultati sono riportati nella rivistaeLife.
"Quello che abbiamo osservato è che le persone si sono comportate meglio quando le due onde avevano lo stesso ritmo e allo stesso tempo", ha detto la dottoressa Ines Ribeiro Violante, neuroscienziata del Dipartimento di Medicina dell'Imperial, che ha guidato la ricerca.
Nello studio, condotto in collaborazione con l'University College di Londra, il team ha utilizzato una tecnica chiamata stimolazione transcranica a corrente alternata (TACS) per manipolare il ritmo regolare del cervello.
Hanno scoperto che ronzare il cervello con l'elettricità potrebbe aumentare le prestazioni degli stessi processi di memoria utilizzati quando le persone cercano di ricordare nomi a una festa, numeri di telefono o anche una breve lista della spesa.
Violante e il team hanno utilizzato il TCAS per prendere di mira due regioni del cervello - il giro frontale medio e il lobulo parietale inferiore - che sono note per essere coinvolte nella memoria di lavoro.
A dieci volontari è stato chiesto di svolgere una serie di compiti di memoria di difficoltà crescente mentre ricevevano la stimolazione della frequenza theta alle due regioni del cervello. La stimolazione è stata eseguita in tempi leggermente diversi (non sincronizzati), contemporaneamente (sincrona), o solo un rapido scoppio (sham) per dare l'impressione di ricevere un trattamento completo.
Negli esperimenti sulla memoria di lavoro, i partecipanti guardavano uno schermo su cui lampeggiavano i numeri e dovevano ricordare se un numero era lo stesso del precedente, o nel caso della prova più difficile, se il numero corrente corrispondeva a quello di due numeri precedente.
I risultati hanno mostrato che quando le regioni del cervello sono state stimolate in sincronia, i tempi di reazione sui compiti di memoria sono migliorati, specialmente nei compiti più difficili che richiedono ai volontari di tenere due stringhe di numeri nella loro mente.
"Il comportamento classico è quello di eseguire più lentamente il compito cognitivo più difficile, ma le persone si sono esibite più velocemente con la stimolazione sincronizzata e velocemente come nel compito più semplice", ha detto Violante.
Precedenti studi hanno dimostrato che la stimolazione cerebrale con onde elettromagnetiche o corrente elettrica può avere un effetto sull'attività cerebrale, il campo è rimasto controverso a causa della mancanza di riproducibilità.
Ma l'utilizzo della risonanza magnetica funzionale per visualizzare il cervello ha permesso al team di mostrare i cambiamenti nell'attività che si verificano durante la stimolazione, con la corrente elettrica che potenzialmente modula il flusso di informazioni.
"Possiamo usare TACS per manipolare l'attività delle principali reti cerebrali e possiamo vedere cosa sta succedendo con la fMRI", ha spiegato Violante.
"I risultati mostrano che quando la stimolazione era sincronizzata, c'è stato un aumento dell'attività in quelle regioni coinvolte nell'attività", ha detto. "Quando non era sincronizzato si è visto l'effetto opposto."
Tuttavia, uno dei principali ostacoli per rendere ampiamente disponibile un tale trattamento è la natura individuale del cervello delle persone. Non solo gli elettrodi devono ottenere la giusta frequenza, ma indirizzarla alla parte destra del cervello e ottenere il ritmo in tempo.
Violante ha aggiunto: "Usiamo una tecnica molto economica, e questo è uno dei vantaggi che speriamo porterà se è traducibile in clinica.
“Il passo successivo è vedere se la stimolazione cerebrale funziona nei pazienti con lesioni cerebrali, in combinazione con l'imaging cerebrale, dove i pazienti hanno lesioni che compromettono la comunicazione a lungo raggio nel loro cervello.
"La speranza è che possa eventualmente essere utilizzato per questi pazienti, o anche per coloro che hanno subito un ictus o che hanno l'epilessia."
Fonte: Imperial College London / EurekAlert
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