Воздействие лазером поможет увеличить оперативную память человека

Ученые Бирмингемского университета в Великобритании и Пекинского педагогического университета в Китае исследовали рабочую память и показали, что неинвазивная стимуляция лазером способствует увеличению рабочей памяти до 25 процентов. Работа с результатами исследования опубликована в журнале Science Advances.

Credit: Public Domain


Память по длительности хранения подразделяется на кратковременную, долговременную и рабочую (оперативную). В этой работе ученые решили исследовать именно рабочую память (WM), которая обеспечивает временное хранение информации, доступной для непосредственной обработки, что необходимо для текущей мыслительной деятельности и для логических рассуждений.

При этом ученые в качестве метода избрали транскраниальную фотобиомодуляцию (tPBM), известную также под названием «низкоинтенсивная лазерная терапия» (LLLT). Изначально она использовалась только для заживления ран и облегчения боли, но позже нашла применение в лечении инфаркта миокарда, инсульта, а также при дегенеративных заболеваниях и черепно-мозговых травмах мозга и даже в лечении психических расстройств – депрессии и различных зависимостей.

В основе ее действия лежит видимый и инфракрасный свет (NIR), который проникает через кожу и череп в ткани мозга и способствует их регенерации. Длина волн при этом варьируется от 600 до 1100 нм.

При помощи электроэнцефалографии (ЭЭГ) ученые оценивали активность мозга при воздействии tPBM на правую префронтальную кору головного мозга, которая играет ключевую роль в формировании рабочей памяти. Участие в экспериментах приняли 90 человек. Это были мужчины и женщины в возрасте от 18 до 25 лет. Им проводилось лазерное воздействие в течение нескольких минут с длиной волн 1064 нм. Другим участникам воздействие проводилось либо на длине волны 852 нм, либо 1064 нм, но на левую префронтальную кору. Также присутствовала группа людей, получающая стимуляцию неактивным tPBM, чтобы исключить эффект плацебо.

После 12-минутного  воздействия лазера всех участников тестировали – просили вспомнить положение и цвет фигур, которые им показывали до процедуры. Для определения результата ученые оценили емкость памяти по стандартной формуле (K).

Емкость памяти во времени. (А) Задачи на ориентацию (синим показаны значения фиктивного воздействия tPBM). (B) Задачи с цветовыми табличками (синим показаны значения фиктивного воздействия tPBM). Credit: Yan Song et al. / Science Advances 2022


Те участники эксперимента, которых реально стимулировали лазером на длине волны 1064 нм, смогли вспомнить 4-5 объектов, тогда как остальные – только от 3 до 4. Положительное влияние лазера оказалось статистически значимым.

«Людям с такими проблемами, как СДВГ (синдром дефицита внимания и гиперактивность) или другими заболеваниями, связанными с вниманием, этот вид лечения сможет помочь. Он безопасен, прост и неинвазивен, не обладает побочными эффектами», — комментирует Дунвей Ли (Dongwei Li), аспирант Центра Здоровья Бирмингемского Университета и соавтор статьи.

Тем не менее несмотря на результат исследователи пока не могут ответить на вопросы, почему лечение оказывает положительное влияние на рабочую память и как долго будет сохраняться эффект после лечения. Но они намерены выяснить это в ближайшем будущем.


Текст: Александра Безродная

Материал подготовлен в рамках совместного проекта с инфраструктурным центром «Нейронет». В нем мы освещаем мировые достижения в области нейротехнологий, нейроразвлечений и спорта, а также нейрообразования.

Transcranial photobiomodulation enhances visual working memory capacity in humans by Yan Song et al. in Science Advances. Published December 2022.

DOI: 10.1126/sciadv.abq3211

«Протез памяти» даёт надежду людям с нейродегенеративными заболеваниями

Учёные из США протестировали нейропротез для усиления памяти человека. Краткосрочная память пациентов при использовании этого устройства улучшилась на 35-37 процентов по сравнению с контрольной группой,…

Во время фазы быстрого сна воспоминания записываются с помощью молодых нейронов

Гиппокамп – область мозга, в которой формируются новые воспоминания, и для этого критически важны как медленная, так и быстрая фазы сна. Кроме того, эта одна…

Волны памяти, которые перемещаются

Ученые из MIT провели эксперимент, в котором оценивали нейрональную активность мозга обезьян при решении задачи на рабочую память. Ученые выяснили, что паттерн, или рисунок активности…

Все карты памяти – в голове

Вы когда-нибудь задумывались, как именно мозг сохраняет воспоминания и структурирует их? Ученые смогли выяснить некоторые подробности этого процесса. Исследование опубликовано в издании Nature Neuroscience. Представьте ситуацию: ваши…

Глубокая стимуляция мозга влияет на память

Ученые из США провели эксперимент по глубокой стимуляции (DBS) задней поясной извилины у пациентов с эпилептическими припадками. Оказалось, что стимуляция в процессе запоминания слов приводила…

Жалобы на плохую память – предиктор деменции

Субъективные жалобы пациента относительно снижения памяти могут стать ранним проявлением стадии доклинической деменции. Исследование, проведенное в Центре здорового старения мозга (CheBA) в Сиднее, показало, что…

Запах розмарина улучшает рабочую память детей?

Мысль о какой ароматной траве вам приходит на ум первой, когда вы в каком-нибудь меню видите блюдо с прованскими травами? Лаванда? Чабер? Наверняка у большинства…

Где хранятся элементы воспоминаний в мозге?

Ученые из медицинского центра Университета Рочестерапровели исследование, в котором с помощью МР-сканирования определяли активность зон мозга, отвечающих за индивидуальные различия наших эпизодических воспоминаний. Им удалось…

Генри Молисон. Жизнь, смерть и посмертное бытие человека без памяти

Для обычного человека вот уже 65 лет HM —  это Ee Величество Елизавета II, королева Великобритании и, номинально, еще пятнадцати стран с 1952 года. Однако…

Изучение новой среды улучшает память у молодых людей, но не у пожилых

В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, сообщается, что пребывание в новой среде способно улучшить запоминание информации, но это характерно только для молодых людей. Исследователи связывают этот…

Исследователи нашли «ритмы» памяти во сне

Переход информации в долгосрочную память анатомически характеризуется обменом информацией между гиппокампом и корой. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, группа нейрофизиологов из Бирмингема показала, какой…