Ефективността на мозъчната стимулация зависи от способността за учене, а не от възрастта

С напредване на възрастта когнитивните и двигателните ни функции се влошават, което влияе върху независимостта и качеството на живот. Сред технологиите, насочени към решаване на този проблем, анодната транскраниална стимулация с постоянен ток (atDCS) е от особен интерес. Този метод използва слаб електрически ток за модулиране на активността на невроните, без да е необходима хирургическа намеса.

Въпреки това, проучванията на atDCS показват противоречиви резултати. Смята се, че една от причините са разликите в индивидуалната чувствителност към стимулация, която може да зависи от фактори като възраст, основни способности и предишен опит. За да стигнат до дъното на това, учени от EPFL, водени от Фридхелм Хумел, изследват как естествените способности за учене влияят върху ефективността на atDCS.

Основни констатации от проучването

Проучване, публикувано в списанието npj Science of Learning, показва, че:

• Хората с по-неефективни стратегии за учене (субоптимални учащи се) се възползват повече от стимулацията, показвайки ускорени подобрения в точността на задачите.
• Тези, които първоначално са по-ефективни учащи (оптимални учащи), могат дори да изпитат отрицателни ефекти от стимулацията.

Това откритие потвърждава, че atDCS има възстановителен, а не облекчаващ ефект, което е особено важно за неврорехабилитацията.

Методология

Учените са набрали 40 участници: 20 на средна възраст (50–65 години) и 20 в напреднала възраст (над 65 години). Групите са разделени на такива, които са получили активна стимулация, и такива, които са получили плацебо. Участниците са изпълнявали задача за последователно натискане на клавиши (моторно обучение) в продължение на 10 дни.

Използвайки алгоритъм за машинно обучение, участниците бяха класифицирани като оптимални или неоптимални учащи се въз основа на първоначалното им представяне, което им позволи да предскажат кой от тях би се възползвал от стимулация.

Заключения

• Неоптималните учащи подобриха точността на задачите по-бързо при atDCS.
• Оптимално обучаемите показват тенденция към влошаване на представянето си, когато са изложени на стимулация.
• Ефектите от стимулацията са били независими от възрастта на участниците.

Бъдещето на приложението

Тези открития биха могли да променят подхода към неврорехабилитацията и други форми на лечение. Вместо универсален подход, учените предлагат разработването на персонализирани протоколи за стимулация, съобразени с индивидуалните нужди на пациента.

Пабло Масейра, първи автор на изследването:
„Използването на машинно обучение ни помогна да разберем как различните фактори влияят върху индивидуалните ефекти от мозъчната стимулация. Това отваря пътя за максимизиране на ползите от нея за отделните пациенти.“

В бъдеще подобни алгоритми биха могли да помогнат на лекарите да определят кои пациенти ще се възползват от терапия за мозъчна стимулация, подобрявайки резултатите от рехабилитацията след инсулт или мозъчно увреждане.

Проучването е публикувано в списанието npj Science of Learning.