Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) розробили новий метод стимуляції мозку, який в поєднанні з віртуальною реальністю допомагає покращити просторову навігацію у здорових людей. Ця технологія може стати першим кроком до немедикаментозного лікування проблем пам’яті у людей похилого віку та пацієнтів із деменцією.
З віком у людей часто погіршується просторова пам’ять — здатність запам’ятовувати місцезнаходження предметів, як-от ключів чи машини. При деменції ця проблема посилюється, ускладнюючи повсякденне життя. На відміну від традиційного підходу, який зосереджується на пошуку ліків, дослідники EPFL вирішили стимулювати мозок для природного покращення просторової пам’яті.
Інноваційний експеримент: стимуляція гіпокампу і віртуальна реальність
Команда з двох лабораторій EPFL створила унікальну експериментальну установку, яка об’єднує неінвазивну стимуляцію мозку, віртуальну реальність і функціональну магнітно-резонансну томографію (фМРТ). Використовуючи транскраніальну тимчасову інтерференційну електростимуляцію (tTIS), дослідники стимулювали глибокі ділянки мозку, зокрема гіпокамп — зону, відповідальну за пам’ять і навігацію.
Експеримент складався з просторових завдань у віртуальному середовищі. Учасникам показували об’єкти в певних місцях та просили запам’ятати їхнє розташування. За допомогою tTIS стимулювали гіпокамп, щоб перевірити, як це впливає на здатність учасників запам’ятовувати просторову інформацію.
Метод tTIS полягає в тому, що електроди, розташовані на голові, подають два високочастотні струми, які націлені на глибокі структури мозку. Ця стимуляція не викликає болю і є повністю безпечною. За словами дослідників, вплив tTIS тимчасово підвищує пластичність мозку, що дозволяє мозку швидше та ефективніше засвоювати нову інформацію.
Результати дослідження: покращення просторової пам’яті
Під час експерименту учасники, які отримували стимуляцію, продемонстрували покращену здатність згадувати місцезнаходження об’єктів. За словами співавторки роботи Олени Бінато, стимуляція гіпокампу дозволила зменшити час, необхідний для початку орієнтації, що свідчить про тимчасове покращення просторової пам’яті. Вчені припускають, що комбінація стимуляції мозку та навчання у віртуальному середовищі може підвищити ефективність просторової навігації.
Експеримент проводився у фМРТ-сканері, що дозволило дослідникам в режимі реального часу спостерігати активність мозку під час стимуляції та виконання завдань. Дані фМРТ показали зміни в активності гіпокампу та суміжних областей, які відповідають за пам’ять і навігацію. Ці нейронні зміни підтверджують, що tTIS впливає на роботу мозку і покращує здатність до просторової орієнтації.
Потенційні застосування і значення для боротьби з деменцією
Дослідження EPFL демонструє, що комбінація неінвазивної стимуляції мозку та віртуальної реальності може стати ефективним методом для покращення когнітивних функцій, особливо у людей похилого віку та пацієнтів із деменцією. Важливо, що ця технологія не потребує хірургічного втручання чи медикаментів, що робить її менш ризикованою та більш доступною.
За словами Фрідхельма Хуммеля, співавтора дослідження, відкриття цього методу може розв’язати значну проблему для старіючого населення, а також допомогти людям, що страждають на деменцію або перенесли черепно-мозкові травми. Такий підхід може стати важливим кроком у розвитку немедикаментозної терапії для покращення пам’яті і когнітивних функцій.
Розроблена в EPFL методика поєднання стимуляції мозку з віртуальною реальністю показала позитивні результати у покращенні просторової пам’яті. Це дослідження закладає основу для майбутніх клінічних випробувань і розширення використання цієї технології для допомоги пацієнтам із когнітивними порушеннями. Успіх цієї методики свідчить про великий потенціал нейротехнологій у покращенні якості життя людей і боротьбі з нейродегенеративними захворюваннями.