W ramach walki z demencją zachodni naukowcy otrzymali grant w wysokości 1,1 miliona dolarów od Weston Family Foundation na zbadanie potencjału delikatnych dźwięków zsynchronizowanych z mózgiem w celu poprawy snu i wydajności pamięci u osób starszych. Metoda, która polega na odtwarzaniu tych delikatnych dźwięków podczas snu, nazywa się stymulacją słuchową z synchronizacją fazową.
Badania te, prowadzone przez profesor psychologii Laurę Batterink, mają na celu poprawę zdrowia mózgu i nauki o śnie wśród osób starszych z łagodnym upośledzeniem funkcji poznawczych (AMCI). Schorzenie to charakteryzuje się zauważalnymi problemami z pamięcią, które są większe niż oczekiwano dla wieku osoby, ale nie na tyle poważne, aby znacząco utrudniać codzienne życie.
„Naszym celem w ramach tego grantu jest wykorzystanie stymulacji słuchowej z synchronizacją fazową w celu poprawy snu wolnofalowego u osób starszych, szczególnie tych z wysokim ryzykiem choroby Alzheimera” – powiedział Batterink, członek Western Institute for Neuroscience (WIN). „Słaby sen może stworzyć błędne koło pogarszającego się zdrowia mózgu, co jeszcze bardziej pogarsza sen. Poprzez interwencję za pomocą tej metody mamy nadzieję przerwać ten cykl i poprawić ogólne zdrowie mózgu”.
Zrozumienie stymulacji słuchowej z synchronizacją fazową
Stymulacja słuchowa z synchronizacją fazową polega na odtwarzaniu delikatnych dźwięków w określonych momentach snu, aby zsynchronizować je z naturalnie spowolnionymi falami mózgowymi. Wykorzystując technologię czasu rzeczywistego do monitorowania aktywności mózgu, naukowcy mogą wysyłać te dźwięki dokładnie w odpowiednim momencie, aby wzmocnić fale mózgowe, które pomagają w konsolidacji pamięci i funkcjach poznawczych.
„Ta metoda polega na odczytywaniu wyników elektroencefalografii (EEG) osób śpiących i stosowaniu algorytmów w czasie rzeczywistym w celu przewidywania wolnych oscylacji. Emitując cichy impuls słuchowy we właściwym momencie, możemy zwiększyć amplitudę tych wolnych oscylacji, co, jak wykazano, poprawia konsolidację pamięci i inne aspekty poznawcze” – powiedział Batterink.
Jej badania koncentrują się na konsolidacji pamięci zależnej od snu, co jest kluczowe dla zapamiętywania informacji przyswojonych w ciągu dnia. Nowy projekt jest szczególnie istotny, biorąc pod uwagę starzenie się populacji świata i rosnącą częstość występowania demencji.
„Jeśli uda nam się udowodnić skuteczność tej metody, potencjalnie będzie można ją stosować jako powszechny system sprzężenia zwrotnego w celu poprawy snu, a w rezultacie zdrowia mózgu” – powiedział Batterink.
Lyle Müller
Lyle Muller, profesor matematyki, jest głównym współbadaczem w projekcie.
„Moje laboratorium opracowuje algorytmy do przetwarzania sygnałów neuronowych w czasie rzeczywistym i odtwarzania dźwięków w określonych momentach rytmów snu. Poprzez skrócenie czasu między przetwarzaniem sygnału a stymulacją sensoryczną mamy nadzieję zobaczyć znaczną poprawę pamięci” – powiedział.
Muller podkreślił potencjał tych algorytmów w zakresie wykrywania amplitud fal wolnych – oznaki głębokiego snu – u osób starszych, które z reguły są mniejsze i trudniejsze do wykrycia.
Wspólne badanie gromadzi ekspertów w dziedzinie psychologii, neuronauki i nauk obliczeniowych. Zespół badawczy, w którego skład wchodzą również Adrian Owen, Stefan Kohler, Stephen Pasternak i Jaspreet Bhangu, przeprowadzi badanie w dwóch fazach. W pierwszej fazie uczestnicy zostaną poddani badaniom snu w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.
„Spędzą trzy noce, otrzymując stymulację słuchową i trzy noce z pozorowaną stymulacją, która będzie służyć jako kontrola. To pozwoli nam bezpośrednio porównać efekty, powiedział Batterink. Druga faza będzie obejmować wykorzystanie przenośnych systemów EEG do testowania metody w domach uczestników, co uczyni ją bardziej dostępną i skalowalną.
„Wyniki tych badań można będzie bezpośrednio przełożyć na zastosowania w świecie rzeczywistym, co potencjalnie pomoże dużej liczbie osób starszych” – dodała.
Walka z problemami ze snem i pogorszeniem zdrowia mózgu
Rekrutacja do badania będzie skierowana do osób w wieku 60 lat i starszych, w tym osób z kliniczną diagnozą AMCI i zdrowych osób starszych. Zespół oceni wpływ stymulacji dźwiękowej na jakość snu i wydajność pamięci.
Zespół jest podekscytowany potencjalnymi zastosowaniami swoich badań w realnym świecie.
„Jeśli ta metoda okaże się skuteczna, może być przełomem w kwestii zdrowia mózgu u starzejących się populacji. Praca nad czymś, co może mieć bezpośredni, pozytywny wpływ na życie ludzi, jest ekscytująca. – Laura Batterink, profesor psychologii i kierownik badań
Rekrutacja do badania rozpocznie się we wrześniu. Uczestnicy muszą mieć co najmniej 60 lat i spełniać określone kryteria zdrowotne, aby kwalifikować się do badania. Osoby zainteresowane udziałem w badaniu mogą skontaktować się z Laurą Batterink pod adresem lbatter@uwo.ca, aby uzyskać więcej informacji.
