Результаты недавнего исследования, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, указывают, что повторную узконаправленную нейромодуляцию, основанную на пространственно-спектральных характеристиках память-специфических кортикальных нейронных сетей, можно использовать для избирательной и стойкой стимуляции пластичности головного мозга у пациентов пожилого возраста. Актуальной целью трансляционной медицины является разработка технологий, позволяющих сохранить или улучшить память у пожилых пациентов. В этом исследовании изучали применение методов повторной транскраниальной стимуляции переменным током (tACS) с целью избирательного улучшения долговременной и рабочей памяти у пациентов в возрасте 65–88 лет в течение четырех дней.

Была изучена модификация тета-ритмов нижней теменной дольки (которые, как считается, связаны с эффектом недавности), чтобы оценить, позволит ли это улучшить слуховую и вербальную рабочую память у пациентов пожилого возраста. Кроме того, в рамках «эксперимента 1» было изучено, какого типа модификация гамма-ритмов дорсолатеральной префронтальной коры (которые, как считается, связаны с эффектом первичности) позволяет улучшить долговременную слуховую и вербальную память.

Для проведения экспериментов по модуляции нейроритмов использовали tACS высокого разрешения (HD-tACS) в сочетании с подходящими установками типа «источник–приемник» из девяти 12-миллиметровых кольцевых электродов (8 × 1, tACS). В исследовании также оценивали, будет ли нейромодуляция более полезна пациентам пожилого возраста с более выраженным общим ухудшением когнитивных функций. Цель «эксперимента 2» состояла в обосновании выбора частоты и места стимуляции в «эксперименте 1». Для этого были изменены «навязываемые» частоты в двух областях.

Как и в «эксперименте 1», в «эксперименте 3» проводили оценку влияния модуляции гамма-ритмов дорсолатеральной префронтальной коры и модуляции тета-ритмов нижней теменной дольки в другой группе добровольцев. Целью всех трех экспериментов было определение областей, связанных с двумя отдельными видами памяти, на основе характерных пространственно-спектральных функциональных и анатомических особенностей соответствующих субстратов.

На 3-й и 4-й дни, а также через один месяц после лечения было выявлено, что модуляция синхронного низкочастотного ритма теменной коры обеспечила избирательное улучшение рабочей памяти, чего не наблюдалось при модуляции высокочастотного ритма. Напротив, модуляция синхронного высокочастотного ритма префронтальной коры обеспечила избирательное улучшение долговременной памяти на 2-й и 4-й дни, а также через один месяц после лечения, чего не наблюдалось при модуляции низкочастотного ритма. Степень улучшения памяти через один месяц можно было спрогнозировать по скорости улучшения памяти в течение первых четырех дней. У пациентов с сильным снижением когнитивных функций на исходном уровне эффект лечения с точки зрения улучшения памяти был более выраженным и стойким. Таким образом, четырехдневное лечение с применением tACS эффективно улучшает память у пациентов пожилого возраста.