新的證據顯示,正確頻率的磁刺激能夠幫助人類大腦記憶事物
一項新研究指出,探索人們是如何忘記事情的研究,似乎無意中刺激了其受試者,讓他們記憶力變更好。
意外的發現
這項實驗原本是在 2012 年進行,且本來應是要探索左背外側前額葉皮質(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)在自主遺忘(voluntary forgetting)中所扮演的角色。結果,2012 年的實驗除了成功展示說,遺忘是由 DLPFC 主動地控制之外,沒想到在實驗數據當中,還藏著額外的紅利。
重新分析結果顯示,當我們在學習新材料時,若是以正確的磁刺激頻率對大腦的這個部分進行刺激的話,可以幫助我們記得新材料。
蘇格蘭格拉斯哥大學(University of Glasgow)的認知神經科學家賽門·漢斯梅爾教授(Simon Hanslmayr)說:「當我們在第一項研究中看到這些效果時,我們相當驚訝,畢竟第一項研究是設計來研究另一個不同問題的研究。」
重新實驗與結果
為了測試結果是否只是僥倖獲得,研究人員進行了第二項實驗。在實驗當中,24 位健康的成人被要求記下 2 組清單的字,每組共 10 個字。這兩組字被分別呈現了 12 次。在一個設計要用來使受試者分心的短暫任務之後,受試者再次被要求回想才剛呈現的兩組清單中的所有字。
當這些字被呈現時,有一半受試者的前額葉皮質接收到單赫茲(hertz)的重複性顱外磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS),而另一半受試者所接受的單赫茲 rTMS 則是傳到頭頂。
相較於控制組中的受試者,那些 DLPFC 獲得磁刺激的受試者在記憶回想任務中表現得比較好。雖然磁刺激似乎並沒有幫助受試者將字的順序記得更好,但是它的確幫助受試者獨立地記住了每個字。
這項新研究僅包含了 24 位健康的成人,這表示說我們必須對研究的發現持保留態度。儘管如此,這項研究結果也並不完全是獨立自主的:它不僅支持了 2014 年的研究發現,而且也和相似研究的結果一致,而這些研究正是在探索 DLPFC、及 DLPFC 在記憶形成中的角色。
其他相似研究
舉例來說,過去積極地刺激 DLPFC 的研究已經顯示了這會造成記憶表現下降。但是 rTMS 並不同。這一種緩慢的刺激類型似乎對大部分的皮質而言具有抑制效果,而不是興奮效果。對於那些具有重度憂鬱症(major depressive disorder)的人而言,rTMS 的抑制特性甚至被認為是一種具有潛力的新療法,來讓腦袋安靜下來。
這些抑制效果甚至可能會從 DLPFC 向外擴散至緊鄰的區域,也就是所謂的頂葉皮層(parietal cortex)。這個大腦的部分參與了注意力和知覺,而且在腦部影像的研究中,當這區的活動下降時,我們的注意力及記憶表現傾向於改善。
比方說,在 2012 的研究期間,科學家們在量測後發現,那些接受了腦部刺激的人,他們頂葉區域的腦電活動下降了。
格拉斯哥大學的神經科學家米爾洽·范德普拉斯博士(Mircea van der Plas)說:「我們電生理學的結果顯示說,額葉刺激會影響到更廣的神經網路,並且藉由抑制頂葉區域,改善了記憶形成。這些是非常複雜但有趣的效果,需要進一步的實驗來更佳了解它們的神經基礎。」
進一步的研究
在我們可以確定這些效果能夠多麼廣泛前,必須在更大的受試者群間,重製出實驗的結果。
然而最近,非侵入性大腦刺激已經開始被認為是一種具有潛力的新療法,來治療與年齡有關的記憶喪失、以及其他會影響記憶的神經狀況。神經科學家仍然試著理解出要刺激大腦的哪個部分、以及要如何做以達到最棒的效果。不過,進展仍緩慢進行中。
比方說,一項在 2019 年的腦部影像的研究中就發現,對海馬迴(hippocampus)進行多段高頻率的磁刺激的話,能夠改善與年齡有關的記憶喪失的神經指標。同時,在較年長的成人間,記憶喪失的行為指標亦有所改善。另一項在 2014 年,針對右側而不是左側 DLPFC 的研究亦發現,在記憶編碼時進行的磁刺激會改善記憶表現。
還需要更多的研究來理清磁刺激對記憶的複雜性,但是重新分析過去的資料集、以及重現那些結果可能會是找出更多結果的重要一步。
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參考資料:
- Cassella, C., (2021, September 30). Magnetic Stimulation Can Help the Brain to Remember, New Evidence Suggests. ScienceAlert
- Van der Plas, M. et al., (2021, September 28). Stimulation of the left dorsolateral prefrontal cortex with slow rTMS enhances verbal memory formation. PLOS Biology. doi.org/10.1371/journal.pbio.3001363
- 圖片來源:https://www.sciencealert.com/a-certain-type-of-magnetic-stimulation-could-help-the-brain-remember(圖:William Taufic/Getty Images)