Было показано, что коммерческая программа фитнеса для мозга улучшает память у пожилых людей, по крайней мере, в период вскоре после тренировки. Полученные данные впервые показывают, что выполнение простых визуальных задач может повысить точность краткосрочных или "работающий" зрительная память. Исследование, проведенное учеными из UCSF, также является одним из первых, в котором измеряются как умственная работоспособность, так и изменения в нейронной активности, вызванные программой когнитивной тренировки.
В исследовании здоровые участники старшего возраста тренировались в компьютерной игре, предназначенной для улучшения визуального восприятия. После десяти часов тренировок они не только значительно улучшили свои способности восприятия, но и повысили точность своей зрительной рабочей памяти примерно на десять процентов, доведя их до уровня молодых людей. Исследователи говорят, что немногие программы тренировки мозга были подвергнуты такой строгой исследовательской оценке, чтобы выявить такую передачу преимуществ.
Рабочая память – это способность запоминать информацию в течение коротких периодов времени. Очень важно выполнять немедленные задачи, например, разговаривать с несколькими людьми.
Ученые считают, что если улучшение простого навыка восприятия может быть передано более высокоуровневым функциям, таким как память, как показало это исследование, то другие вмешательства могут еще больше улучшить функцию мозга у стареющих людей.
Исследователи записали активность мозга участников до и после тренировки зрительного восприятия и обнаружили прямую связь между улучшением производительности и изменениями в активности мозга. После тренировки снизилась активность ключевой области мозга, связанной с обработкой визуальной информации. Люди, которые больше всего улучшили визуальную тренировку, показали самое сильное падение нейронной активности – как будто мозгу не приходилось так усердно работать, чтобы воспринимать информацию.
Исследование публикуется в журнале PLoS One 14 июля 2010 г.
"Это подтверждает наше понимание того, что мозг пожилых людей, как и молодых людей, пластичен – мозг может изменяться в ответ на целенаправленные тренировки," сказал Адам Газзейли, доктор медицинских наук, директор Центра нейробиологической визуализации в UCSF и старший автор исследовательской работы. Газзалей – доцент кафедры неврологии, физиологии и психиатрии в UCSF.
"Исследование показывает, что улучшение восприятия с помощью простого обучения распознаванию может быть перенесено на улучшение рабочей памяти у пожилых людей, а также показывает, что это повышение точности памяти связано с изменениями на нейронном уровне."
По словам Газзейли, на рынке продается много программ по фитнесу для мозга, но их эффективность не подвергалась тщательному тестированию и оценке.
"Мы сосредоточились на одном конкретном режиме, и мы видим, что, по крайней мере, при таком подходе некоторые заявления о программе фитнеса могут быть оправданы."
Команда Газзали работала с исследователями из Posit Science Corp., продюсер и промоутер фитнес-программ для мозга. Компания Posit Science была соучредителем Майкла Мерзенича, доктора философии, лидера в исследованиях пластичности мозга и почетного профессора UCSF. Posit Science профинансировала исследование.
Улучшение памяти было измерено примерно через неделю после окончания тренировки зрительного восприятия. Ученые не оценили, как долго улучшение памяти может продолжаться после этого периода без продолжения тренировок.
Дальнейший тест показал, что если участникам приходилось выполнять несколько задач во время тестирования памяти, они не получали улучшения памяти от предыдущей тренировки восприятия. Газзейли надеется, что больше исследований могут привести к поиску способов помочь людям улучшить свою способность мысленно обрабатывать одновременные задачи – навык, который снижается у многих пожилых людей.
В исследовании участвовали две группы по 15 здоровых взрослых людей в возрасте от 60 до 89 лет. Одна группа участвовала в тренинге. Вторая группа служила контролем, проходя тесты памяти, но не тренировку зрительного восприятия. Ни у одного из участников не было деменции, но группа показала диапазон умственной подготовленности, типичный для стареющего населения. Средний возраст был 72 года. Большинство из них имели высшее образование и принадлежали к среднему классу.
Людям в обеих группах был предложен базовый тест рабочей памяти, состоящий из наблюдения за движением точек по экрану компьютера, с последующей небольшой задержкой и повторным тестированием, чтобы убедиться, что они точно помнят, в каком направлении двигались точки. Тест памяти был предложен обеим группам снова после того, как экспериментальная группа приняла участие в 10-часовой тренировке зрительного восприятия. На этом тренинге игрокам предлагалось различать разные формы синусоидальных волн или S-образных паттернов, движущихся по экрану.
Программа обучения была разработана таким образом, чтобы по мере повышения уровня навыков участников задача становилась все сложнее. Упражнения длились 40 минут и проводились от трех до пяти раз в неделю в течение трех-пяти недель. Все обученные участники улучшили свою способность различать две разные движущиеся формы.
Ученые измерили активность мозга участников с помощью электроэнцефалографии или ЭЭГ во время тестов памяти, как до, так и после визуальной тренировки. Людям надевали колпачки, состоящие из неинвазивных электродов, которые измеряют электрическую активность, вызванную срабатыванием нейронов в коре головного мозга, месте высших когнитивных функций.
Исследовательская группа сосредоточила свое внимание на активности мозга, которая, как известно, участвует в обработке визуальной информации, в области, называемой корой головного мозга, связанной с визуальными ассоциациями, расположенной недалеко от задней части мозга. Газзалей сказал, что нейроны на этом сайте создают внутреннее представление о том, что мы видим. Исследовательская группа обнаружила, что по мере улучшения зрительного восприятия людей активность, генерируемая этим регионом, снижалась.
"Это говорит о том, что мозг более эффективно обрабатывал визуальный ввод," Газзали сказал. "Таким образом, мы впервые обнаружили, что улучшение восприятия передается на улучшение производительности рабочей памяти, и что это улучшение вполне может быть объяснено изменениями в нейронной активности. Это дает нам направление для разработки еще более эффективных вмешательств для улучшения работы мозга у пожилых людей."
Когда его спросили, должны ли пожилые люди продолжать эти повторяющиеся упражнения, чтобы поддерживать улучшенную память, Газзейли ответил, "Что ж, мне нравится поддерживать физическую форму. Я тренируюсь почти каждый день и знаю, что если бы перестал, то потеряю форму. Может быть, то же самое и с мозгом. Вы должны продолжать работать над этим."