Rangsangan Otak Elektrik Dapat Meningkatkan Memori Kerja
Penyelidikan yang baru muncul menunjukkan penerapan arus voltan rendah ke otak menyegerakkan gelombang otak dan meningkatkan memori kerja jangka pendek.
Penyiasat di Imperial College London mendapati bahawa menggunakan arus voltan rendah dapat membawa kawasan otak yang berlainan selaras antara satu sama lain, membolehkan orang melakukan yang lebih baik pada tugas yang melibatkan memori kerja.
Harapannya adalah bahawa suatu hari nanti pendekatan itu dapat digunakan untuk memotong kawasan otak yang rosak dan menyampaikan isyarat pada orang yang mengalami trauma otak, strok, atau epilepsi.
Otak dalam keadaan terus bercelaru, dengan kegiatan ini dilihat sebagai gelombang otak berayun pada frekuensi yang berlainan dan kawasan yang berlainan menjaga "rentak."
Dalam kajian itu, pasukan Imperial mendapati bahawa menggunakan arus elektrik yang lemah melalui kulit kepala membantu menyelaraskan bahagian otak yang berlainan, menyegerakkan gelombang otak, dan memungkinkan mereka mengekalkan rentak yang sama.
Hasilnya dilaporkan dalam jurnaleLife.
"Apa yang kami perhatikan adalah orang berprestasi lebih baik ketika kedua gelombang memiliki irama yang sama dan pada waktu yang sama," kata Dr Ines Ribeiro Violante, seorang ahli sains saraf di Jabatan Perubatan di Imperial, yang memimpin penyelidikan.
Dalam percubaan itu, yang dilakukan dengan kerjasama University College London, pasukan menggunakan teknik yang disebut transcranial alternating current stimulation (TACS) untuk memanipulasi irama biasa otak.
Mereka mendapati bahawa berdengung otak dengan tenaga elektrik dapat meningkatkan kinerja proses memori yang sama yang digunakan ketika orang mencoba mengingat nama di pesta, nombor telefon, atau bahkan daftar makanan pendek.
Violante dan pasukan menggunakan TCAS untuk menargetkan dua kawasan otak - gyrus frontal tengah dan lobula parietal inferior - yang diketahui terlibat dalam memori kerja.
Sepuluh sukarelawan diminta untuk melakukan satu set tugas ingatan yang meningkatkan kesukaran ketika menerima rangsangan frekuensi theta ke dua wilayah otak. Rangsangan dilakukan pada waktu yang sedikit berbeza (tidak diselaraskan), pada masa yang sama (segerak), atau hanya ledakan cepat (palsu) untuk memberi kesan menerima rawatan penuh.
Dalam eksperimen memori yang berfungsi, para peserta melihat pada layar di mana angka-angka berkedip dan harus ingat apakah nombornya sama dengan yang sebelumnya, atau dalam kes percubaan yang lebih sukar, jika nombor saat ini sepadan dengan angka dua sebelumnya.
Hasil kajian menunjukkan bahawa ketika kawasan otak dirangsang secara serentak, waktu reaksi pada tugas memori bertambah baik, terutama pada tugas yang lebih sulit yang memerlukan sukarelawan untuk menyimpan dua rentetan angka di dalam pikiran mereka.
"Tingkah laku klasik adalah melakukan lebih lambat pada tugas kognitif yang lebih sukar, tetapi orang melakukan lebih cepat dengan rangsangan segerak dan secepat tugas yang lebih sederhana," kata Violante.
Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa rangsangan otak dengan gelombang elektromagnetik atau arus elektrik dapat mempengaruhi aktiviti otak, medan ini tetap kontroversial kerana kurangnya kebolehulangan.
Tetapi menggunakan MRI yang berfungsi untuk menggambarkan otak membolehkan pasukan menunjukkan perubahan dalam aktiviti yang berlaku semasa rangsangan, dengan arus elektrik berpotensi memodulasi aliran maklumat.
"Kami dapat menggunakan TACS untuk memanipulasi aktiviti rangkaian otak utama dan kami dapat melihat apa yang terjadi dengan fMRI," jelas Violante.
"Hasilnya menunjukkan bahwa ketika rangsangan selaras, ada peningkatan aktivitas di daerah-daerah yang terlibat dalam tugas itu," katanya. "Ketika tidak selaras, kesan sebaliknya dilihat."
Walau bagaimanapun, salah satu rintangan utama untuk membuat rawatan seperti itu tersedia secara meluas adalah sifat otak individu. Elektrod bukan sahaja mesti mendapatkan frekuensi yang tepat, tetapi menargetkannya ke bahagian kanan otak dan mendapatkan rentak tepat pada waktunya.
Violante menambah, "Kami menggunakan teknik yang sangat murah, dan itulah salah satu kelebihan yang kami harapkan jika dapat diterjemahkan ke klinik.
"Langkah selanjutnya adalah melihat apakah stimulasi otak bekerja pada pasien dengan cedera otak, dalam kombinasi dengan pencitraan otak, di mana pesakit mengalami lesi yang mengganggu komunikasi jarak jauh di otak mereka.
"Harapannya adalah akhirnya dapat digunakan untuk pasien ini, atau bahkan mereka yang menderita stroke atau yang menderita epilepsi."
Sumber: Imperial College London / EurekAlert
Foto:
