Bostoni Ülikooli ajuteaduste dotsent Robert Reinhart nentis, et inimeste võime infot ajutiselt meeles hoida näib langevat vananedes paratamatult. Selle ennetamiseks pole võimalik otseselt midagi ära teha. "Töömälu halvenemise põhjuste mõistmine on vananemisega tegeleva ajuteaduse üks peamisi väljakutseid. Uues töös näitame, et 60.–70. eluaastates on selle üks peamisi põhjuseid kahe närvivõrgustiku lahknemine,"laiendas Reinhart.

Samal ajal annab uurimus lootust, et samu võrgustikke saab nõrga vahelduvvooluga uuesti ühendada. Keskmiselt 25 minutit kestnud stimulatsioon parandas katsetes vanemaealiste töömälu hüppeliselt. Vanemaealiste töömälu oli selle tulemusel võrreldav 20–29-aastate noorte omaga.

Võimekus püsis heal tasemel ka vähemalt 50 minutit pärast stimulatsiooni lõppu. Noorte sooritusvõime vahelduvvoolu toel seevastu ei paranenud. "Selle põhjal pole vanusega seotud muutused ajus pöördumatud. Noorukiiga iseloomustavat paremat töömälu saab taastada. See on planeedi elanikkonna vananemist vaadates oluline. Vanemaealistel tekib seetõttu raskusi näiteks rohu võtmise, inimeste ära tundmisega ja rahaliste otsuste tegemisel," laiendas Reinhart.

Dotsent lootis, et sama lähenemisviisi rakendades saab leevendada ka mitmete teiste haiguste sümptomeid. Töömälu halvenemine ja probleemid neuronivõrgustike ühenduvuses saadavad ka näiteks skisofreeniat, Alzheimeri tõbe, autismi ja tähelepanuhäiret.

Kuidas see kõik töötab?

Katsealuste ajuaktiivsuse mõjutamiseks kasutas Reinhart koos John Nguyeniga kõrget lahutusvõimet pakkuvat vahelduvvoolu stimulatsiooni. See võimaldab võtta ajukoores sihikule väga kindlaid piirkondi ja isegi kitsalt piiritletud närvivõrgustikke. Eriti hästi võimaldab vahelduvvoolu loomus muuta rütmilisi protsesse. Need omakorda on hädavajalikud aju erinevate osade omavahelise suhtluse juures.

Omavahel suhtlevad ajus reeglina need ajurakkude võrgustikud, mis laenglevad ehk muutuvad aktiivseks samas rütmis. Töömälu juures on muu hulgas olulised oimusagara vasak osa ja eesajukoor. "Neisse ajuosadesse rütmiliselt elektrisignaale saates räägime justkui aju enda keelt. Kui võrgustik töötab eesajukoores madalasagedusega rütmil, saame saata sellese koesse samal sagedusel võnkuvat elektrivoolu. Neuronite loomupärast laenglemist häirides saame sünkroniseerida omavahel erinevate ajuosade aktiivsust ," selgitas Reinhart.

"Stimulatsiooni ajal tunnevad patsiendid kõigepealt elektroodide all kihelust või tunnevad, nagu keegi neid torgiks. Umbes poole minutiga harjuvad aga inimesed sellega tavaliselt ära," märkis Reinhart.

Edu kindlustas paari sõnul seekord elektrilise stimulatsiooni isikustamine. Piltlikult leiti esmalt enam kui 150 katsealuse ajust parasjagu oluliste võrgustike resonantssagedus. Just selle sagedusega vahelduvvoolu kasutamine võimaldas kasvatada stimulatsiooni tõhusust oluliselt.

Sarnast tehnikat on kasutatud teiste ajuosade puhul ka varem. Sõltuvalt ajuosast on püsinud neuronivõrgustikud omavahel sünkroonis 90 minutit kuni viis tundi. Reinhart märkis, et ka värskes töös nähtud positiivne mõju võib olla pikaajalisem. Töörühm lõpetas lihtsalt 50. minutil mõõtmiste tegemise.

Arenguruumi jagub

Reinhart nentis, et enne lahenduse kliinikutesse jõudmist tuleb teha veel täiendavat arendustööd. "Katsealuse külge kinnitatakse praegu EEG-mütsike. Kogu aparatuur on veel kohmakas, nii et selle kallal annab teha veel täiendavat arendustööd, et muuta seda väiksemaks ja viimistletumaks. Lõpuks võiks kanda keegi näiteks mütsi või peakomplekti," sõnas dotsent.

Elektrilise stimulatsiooni kasutlikku mõju on nähtud ka mitmetes varasemates töödes. Samas pole suudetud ühes uuringus nähtud soodsaid mõjusid teistes katsetes näha uuesti isegi sama töörühma poolt. Samuti pole veel selge, kas sedasorti stimulatsioon aitaks inimesi ka väljaspool laborit argiste ülesannete lahendamisel.

Viimaks oli nüüd ilmunud uuringus osalenud vanemaealised terved ning nende aju hall- ja valgeaine hulk polnud jõudnud väheneda näiteks dementsuse tõttu.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Neuroscience.