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《纳米人》>第04期>科普专栏

有了TMS,改善记忆不是梦!
作者:付云昱  发表时间:
 

一项最新研究表明,重复的经颅脑刺激(rTMS)通过使大脑皮层区网络活跃改善记忆,这与深度记忆、海马相互作用。
随着rTMS在精神科的应用,并且它已经被美国食品药品管理总局(FDA)批准为抑郁症的治疗方法。研究结果有很重要的潜在神经科学意义—暗示了所有管理的方法—这很重要,但是没有做外科手术的时,它处于海马结构最深处。
没有使用rTMS以前,没有人可以把与记忆有关的脑区网络作为目标。
美国伊利诺斯州芝加哥市的西北大学,费恩伯格医学院的医学社会学助理教授,Joel Voss博士和他的同事进行了rTMS的研究,结果发现TMS可以通过大脑皮层网络改善记忆。文章最近发表在journal Science杂志上。
rTMS研究最核心的思想是,你仅仅对特定的大脑表层部分有影响,事实上我们可以直接刺激这里。因为电流不能进到很深的部分。
但是,让我们看看大脑中接近表层的部分,我们认为这些部分的损坏导致了记忆障碍,是不是刺激这些部分,可以影响改变大部分海马网络,我们发现结答案是:正确的。
高频率的
重复经颅脑刺激表明了,刺激的部分发射出黄色圆锥形的能量,在头外侧大脑的上面。刺激增加了记忆相关脑网络的交互作用,包括脑区中紫色标记的部分。
这个网络的核心结构是海马,在大脑深处,通过图像表现出来。
健康成年人
这个研究包括16个健康成年人,年龄在21-40岁之间,他们在过去5天的疗程中,接受每天20分钟的rTMS治疗。
治疗前,评估患者在静息状态下的功能磁共振成像,来确定皮质—海马网络皮层区的位置,假定这是记忆相关的脑区,也是rTMS信号对应的目标。
安慰剂组的控制条件有,最低引起反应的神经刺激下限,处理后核磁共振评估,做24小时随访刺激,与我们所了解的基线相比,表明了连通性有显著的大幅度提高,这些是海马连通性的四个脑区的基线:楔前叶/压后皮质、梭形区/旁海马皮质、顶叶上回和左顶叶。
同样地,当考虑到与记忆有关的面部线索和语言线索实验时,在治疗24小时后,与基线相比,参与者表现出了相应的改善,这和安慰剂组比较时,有显著提高(P = .008)。
参与者表现出了fMRI方面很大的刺激—感应连通性的改变,这表明了记忆有很大的改善。
作者指出fMRI的连通性改变是引人注目的,尤其是海马部分,可以和联想记忆的改善找到一一对应关系。
并且当皮质运动区与海马皮层网络不同时,在对照实验中没有受到刺激,这提供了一个强有力的证据,与可能的非特异性影响相对立。
当前rTMS的强度是3特斯拉,这是非常强的—大约相当于地球磁场的100,000倍—在离开这个部分后,立刻降下来,因此穿透大脑不到1厘米深。副作用是最低限的,也非常罕见,在当前的研究中作者没有看到副作用。
提到长期效应,我们不能确定,但是只看对大脑影响的大小,在几天后就不大可能有任何持续的效应。
这个研究的结果,在治疗24小时后持续的改善是特别值得注意的,同时鼓励对那些记忆损害的人进行可能的治疗性应用。
与这相关的一个激动人心的事情是,实际上我们可以调节这个记忆网络,我们可以调查不同的疾病,比如中风、轻度认知功能障碍、外伤性脑损伤、甚至精神分裂症,这在一定程度上可以提高症状,并且有希望影响人们的记忆。
重要视角
神经病学家Daniel C. Potts博士,是美国神经病学学会的一员,也是阿拉巴马州塔斯卡卢萨市大学的副主任医师,他说他赞同这个研究,为rTMS在记忆中的作用提供了新的视角。
我认为,这个研究的结果,虽然得到的结论是一个很小的主题,并且需要更多研究的证实,但是它是令人振奋的,也让我们看到希望。
他指出,来自多伦多、安大略和加拿大的报道中,早期的研究指出,对精神分裂症的患者来说,rTMS对他们的动机系统、学习和工作记忆有所提高,包括近期学习。但是,最新的研究似乎是这类研究的首例。
对我来说,主要的临床意义是,rTMS似乎加强了功能连接,以及对神经记忆回路的针对性功能,包括诱发神经可塑性的改变,这可能会更加持久。
尽管我认为把它付诸行动,并且公布于众为时过早,但是在加强认知障碍患者的记忆功能方面,即使那些潜在的痴呆或者老年痴呆的人,明显会看到rTMS的希望。老年痴呆症中这个技术的应用,是对这个疾病的一个有意义的新方法。
因为老年痴呆症的病理生理学对海马结构和功能的不利影响,最重要的临床意义,是要基于这样的观点,剩余的海马组织可以假定为一个回路,包含在记忆的回路中,因此可以保留或者提高该功能。

我们希望如此,但是这有待证明。

 

 
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