Die magnetische Hirnstimulation kann das Klanggedächtnis verbessern
Neue Forschungsergebnisse geben Aufschluss darüber, wie sich das Gehirn an Geräusche erinnert und wie Technologie dem Gehirn helfen kann, Gedächtnisverluste zu kompensieren, die durch Krankheiten wie Alzheimer verursacht werden.
Forscher der McGill University (Montreal) erklären, dass die Fähigkeit, sich an Geräusche zu erinnern und sie in unserem Kopf zu manipulieren, für unser tägliches Leben unglaublich wichtig ist. In der Tat muss das Gehirn Schallwellen organisieren und klassifizieren, um einen Satz verstehen oder einfach rechnen zu können.
Wissenschaftler wussten zuvor, dass ein neuronales Netzwerk des Gehirns, der so genannte Rückenstrom, für Aspekte des auditorischen Gedächtnisses verantwortlich ist. Innerhalb des Rückenstroms befanden sich rhythmische elektrische Impulse, die als Theta-Wellen bezeichnet wurden. Die Rolle dieser Wellen im auditorischen Gedächtnis war jedoch bis vor kurzem ein völliges Rätsel.
In der neuen Studie untersuchten die Forscher die Beziehung zwischen Theta-Wellen und auditorischem Gedächtnis und suchten nach neuen Wegen, wie das Gedächtnis gesteigert werden kann. Zu diesem Zweck erhielten siebzehn Personen auditive Gedächtnisaufgaben, bei denen sie ein Tonmuster erkennen mussten, wenn es umgekehrt wurde.
Die Zuhörer führten diese Aufgabe aus, während sie mit einer Kombination aus Magnetenzephalographie (MEG) und Elektroenzephalographie (EEG) aufgenommen wurden. Das MEG / EEG enthüllte die Amplituden- und Frequenzsignaturen von Theta-Wellen im Rückenstrom, während die Probanden an den Gedächtnisaufgaben arbeiteten. Es zeigte sich auch, woher die Theta-Wellen im Gehirn kamen.
Unter Verwendung dieser Daten wendeten die Forscher dann eine transkranielle Magnetstimulation (TMS) mit derselben Theta-Frequenz auf die Probanden an, während sie dieselben Aufgaben ausführten, um die Theta-Wellen zu verbessern und den Effekt auf die Gedächtnisleistung der Probanden zu messen.
Sie fanden heraus, dass die Probanden bei der Anwendung von TMS bei auditorischen Gedächtnisaufgaben besser abschnitten. Dies war nur dann der Fall, wenn das TMS dem Rhythmus der natürlichen Theta-Wellen im Gehirn entsprach. Wenn das TMS arrhythmisch war, gab es keine Auswirkung auf die Leistung, was darauf hindeutet, dass es die Manipulation von Theta-Wellen ist, nicht nur die Anwendung von TMS, die die Leistung verändert.
"Die Rolle von Theta-Wellen war lange Zeit unklar", sagte Dr. Sylvain Baillet, einer der Co-Senior-Autoren der Studie.
„Wir wissen jetzt viel mehr über die Art der beteiligten Mechanismen und ihre kausale Rolle bei den Gehirnfunktionen. Für diese Studie haben wir die Verwendung von MEG, EEG und TMS als komplementäre Techniken bewertet. “
Der aufregendste Aspekt der Studie ist, dass die Ergebnisse sehr spezifisch sind und ein breites Anwendungsspektrum haben, so Dr. Philippe Albouy, der Erstautor der Studie.
"Jetzt wissen wir, dass menschliches Verhalten durch Stimulation, die den laufenden, selbst erzeugten Gehirnschwingungen entspricht, gezielt gesteigert werden kann", sagt er. "Noch aufregender ist, dass während diese Studie das auditive Gedächtnis untersuchte, der gleiche Ansatz für mehrere kognitive Prozesse wie Sehen, Wahrnehmen und Lernen verwendet werden kann."
Der erfolgreiche Nachweis, dass TMS zur Verbesserung der Gehirnleistung eingesetzt werden kann, hat auch klinische Auswirkungen. Eines Tages könnte diese Stimulation den Gedächtnisverlust kompensieren, der durch neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer verursacht wird.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Neuron.
Quelle: McGill University
