Nature Neuroscience：短暂刺激一下大脑，可长期改善记忆

经过4天的无创电刺激后，试验参与者更善于回忆长达一个月的信息。

　　

         

人们的记忆能力会随着年龄的增长而衰退——但有一天，研究人员可能会使用一种简单的、无需药物的方法来逆转这一趋势。

在8月22日《Nature Neuroscience¹》上发表的一项研究中，马萨诸塞州波士顿大学的认知神经科学家Robert Reinhart和他的同事们证明，连续几天用弱电流反复电击65岁以上成年人的大脑，可以使记忆力持续改善长达一个月。

之前的研究表明，长期记忆和“工作”记忆(大脑可以暂时存储信息)是由不同的机制和大脑部分控制的。根据这项研究，研究小组证明，用高频电流刺激背外侧前额叶皮层——靠近大脑前部的一个区域——可以改善长期记忆，而用低频电流刺激位于大脑更后面的下顶叶，可以增强工作记忆。

“他们的研究结果看起来很有希望，”英国吉尔福德萨里大学的神经学家Ines Violante说。“他们真的利用了该领域积累的知识。”

记忆力提高

利用一种名为“经颅交流电刺激（tACS）”的非侵入性大脑刺激方法，通过头皮表面的电极传递电流，Reinhart的研究小组在150名年龄在65岁到88岁之间的人身上进行了一系列实验。参与者进行了一项记忆任务，他们被要求回忆由实验者大声朗读的20个单词列表。在整个耗时20分钟的任务过程中，大脑都受到了刺激。

在连续四天接受这种方案后，接受背外侧前额叶皮层高频刺激的参与者从列表开始记忆单词的能力得到了提高，这项任务依赖于长期记忆。对内部顶叶的低频刺激增强了参与者对列表中更下面的项目的回忆，这涉及到工作记忆。在这四天里，参与者的记忆表现有所改善，这种改善甚至在一个月后还会持续。那些在研究前一般认知功能水平最低的人经历了最大的记忆改善。

改变频率和大脑区域(例如，对顶叶施加高频刺激而非低频刺激)，或者使用“伪”协议，即在任务的开始和结束时短暂地施加电流，以模仿大脑刺激的感觉，都不能提高记忆。

说服持怀疑态度的人

英国格拉斯哥大学的认知神经学家Simon Hanslmayr说:“我对这篇论文的这一点既印象深刻又感到惊讶。”他指出，和其他科学家一样，他一直对tACS是否能导致认知发生有意义的变化持怀疑态度。一个问题是，tACS设备产生的电流比其他刺激大脑的方法产生的电流要弱得多，所以它们是否能向大脑传递足够的电流来改变大脑的功能一直不清楚。Hanslmayr说，然而，这项研究的作者令人信服地表明，他们的方案与“持续且相当强的记忆改善”有关。

Hanslmayr补充说，有一些因素使这项研究独一无二。一种是作者连续几天应用tACS——以前的研究通常只应用一次。另一个原因是，实验对象的年龄在65岁以上;其他大多数案例涉及记忆功能良好的年轻学生。他说，这些因素可以帮助解释为什么作者能够获得如此令人印象深刻的结果。

几个问题仍然存在。大脑刺激的益处能推广到其他类型的记忆任务上多久，以及记忆改善是否能持续一个月以上，这是该团队计划在未来研究中解决的两个关键问题。考虑到这项研究表明，大脑刺激可能会给那些一开始就认知功能较差的人带来最大的好处，该团队还在扩大工作范围，并研究tACS是否能帮助阿尔茨海默氏症等疾病的患者。“我们希望能够以有意义的方式扩展这项工作，并提供更多关于大脑如何工作的信息。”