芝加哥西北大學醫學院一項新的研究表明，通過使用非侵入性的磁脈沖電流刺激大腦特定的區域，即經顱磁刺激，這種刺激可以增強記憶力。這項研究將在8月29日發表在《科學》雜志上。
這項發現為治療由于中風、阿茲海默癥早期患者、外傷性腦損傷、心搏停止及由老齡化引起的記憶力障礙和記憶損傷，開辟了一個新的可能的領域。
西北大學費恩伯格醫學院醫學社會科學助理教授，資深作者喬爾·沃斯（Joel Voss）說：“我們首次展示不需要借助手術和藥物，就可以具體的改變成人大腦的記憶功能，但這不能被證明有效。這種非侵入性刺激可以提高學習新事物的能力。它在治療記憶障礙方面有巨大的潛力。”
此項研究首次解釋了記憶事物需要大腦許多區域與記憶的關鍵區域——海馬體進行合作，就像交響樂團一樣。電刺激就相當于給大腦區域一個更優秀的指揮家，這樣他們就可以演奏出更加和諧的交響樂。
喬爾·沃斯說：“這就像我們用里卡多·穆蒂（Riccardo Muti）是芝加哥著名的交響樂指揮家）替換一個很平庸的指揮家，交響樂團的表演會更好一樣，使用刺激之后，我們大腦的各個區域也會更好的合作。”
這種方法在治療精神疾病方面也有很大的潛力，如精神分裂癥這些大腦其他區域與海馬體運轉不同步，影響記憶和認知的精神疾病。
經顱磁刺激可以提高記憶力
北方醫學的課題第一次證明經顱磁刺激在治療很久之后，仍然可以提高記憶力。過去，經顱磁刺激在測試中只能暫時改變大腦功能，提高記憶力，比如，讓受試者在接受刺激之后能更快按下按鈕。此次研究表明，經顱磁刺激在刺激之后至少24小時內可以提高記憶力。
尋找最佳刺激點
想用經顱磁刺激直接刺激海馬體是不太可能的，因為海馬體在大腦深處，磁場很難穿透。所以沃斯和他的同事們用核磁共振掃描，找到距離腦殼僅僅幾個厘米的表面大腦區域，這個區域與海馬體的關聯性非常大。他想知道是否刺激此點就會刺激到海馬體，結果是肯定的。
沃斯說：“找到刺激作用如此特別的點還是令人很興奮的。”
當使用經顱磁刺激的方式刺激最佳點時，大腦的各個區域包括海馬體的同步性越來越好了，正如核磁共振機內的受試者提供的數據一樣，這些血流的記錄可以間接作為神經活性的計量方法。刺激大腦內越來越多的區域團結協作，就會使人們更容易學習新知識。
研究是如何開展的
科學家們招募了16名年齡在21歲-40歲之間的健康成人。每個人都安靜的躺在核磁共振機上，記錄十分鐘大腦活動情況和他們大腦詳細的解剖圖像。做這種記錄，研究者想確定每個人的大腦結構網絡，包括記憶力和與海馬體良好的聯系。每個人的大腦結構都有些細微的差別，而且位置也會有幾厘米的不同。
沃斯說：“為了更好的對目標進行刺激，我們必須確定每個人的大腦空間，因為人們的大腦千差萬別。”
每一位參與者都要接受記憶力測試，比如要求參與者學習并記住一些沒有固定聯系的面孔和單詞。在評估他們基礎的記憶情況之后，參與者會接受連續五天，每天20分鐘的大腦刺激。
在實驗周內，他們還要接受核磁共振掃描，并會被測試對于新的無固定聯系的面孔和單詞的記憶情況，來觀察他們在接受刺激之后記憶力的變化情況。然后，在最終刺激之后的至少24小時以后，再次進行測試。
至少一周之后，新的實驗將繼續，但是此次會用安慰劑來代替刺激。此次研究中，參與者被平均分為兩組，真正刺激和安慰劑使用在兩組中順序不一樣，而且參與者對于刺激還是安慰劑毫不知情。
兩個組在大腦刺激之后，在記憶力測試中都表現更好。參與者記憶提高需要3天的刺激。
沃斯說：“參與者在刺激之后會記得比以前更多的面孔-單詞組合，這就意味著他們的學習能力提高了。這種改變在安慰劑組合其他對照實驗中都沒有出現。”
此外，核磁共振表明刺激會使大腦各個區域之間，以及與海馬體之間的運行更加同步。同步性和兩個特定部分的連接性改善越多，參與者在記憶力測試中的表現就越好。沃斯說："刺激之后，越多的大腦區域進行合作，參與者就會學習更多的面孔-單詞組合。"
著名的作者，費恩伯格醫學院沃斯實驗室的博士后研究員簡·王（Jane Wang）認為使用經顱磁刺激的方式來刺激記憶力有很多的好處。王（Wang）說：“沒有一種藥物可以像經顱磁刺激這樣準確作用于記憶網絡中的具體某個部分。他們有很多不同的目標，但是找到一個涉及記憶的受體非常不容易。”
前景
沃斯說：“這項研究為治療記憶開辟了新的領域，我們將嘗試提高人體的記憶功能，為需要記憶改善的人帶來福音。”
他現在的研究是針對有正常記憶的人群，在這些人群中他沒有期待有很大的改善，因為他們的大腦運轉已經非常高效了。
沃斯說：“但是對于大腦損傷和記憶障礙的人來說，他們的大腦網絡是被破壞的，對于他們來說即使是小小的改變也可能會對大腦功能有很大的提高。”
在即將開始的試驗中，沃斯將研究電流刺激對于早期失憶患者的影響。
最后沃斯警告說，需要通過長期的實驗，才能確定經顱磁刺激這種手段，對于阿茲海默癥患者和記憶障礙患者，是否安全有效。
