颅脑刺激能让老年人获得新技能

2022-09-28 16:15   参考消息网  

参考消息网9月28日报道 据阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网8月10日报道,科学家发现一种刺激大脑的方式能让老年人获得新的运动技能。

报道称,完成日常活动往往需要按照特定顺序来连续执行动作。大量的研究集中在人类如何获得连续运动技能上,研究人员借助完善的实验范式和多种成像技术来研究促进技能提升的过程。

其中一个范式被称为连续敲击任务,由于它与弹钢琴或在电脑上打字等某些对灵巧度要求更高的活动相似,近年来一直被使用。

它的特点是改变速度和精确度之间的平衡,即在不牺牲精确度的情况下增加运动序列的执行速度。学界针对人类如何获得连续的运动技能投入了大量研究,而其中大多数集中在健康的年轻人身上。

涉及老年人的研究表明,年龄越大,学习新的运动技能就越难也越耗时,这意味着学习能力与年龄呈负相关。瑞士洛桑联邦理工学院临床神经工程学教授弗里德黑尔姆·胡梅尔说:“鉴于学习对于不断适应和融入日常生活至关重要,改善这些衰退的功能将有助于日渐衰老的我们保持生活质量,特别是考虑到在全世界范围内观察到的预期寿命的稳步增长。”

报道指出,在一项发表在美国《科学进展》杂志上的新研究中,胡梅尔与博士生巴勃罗·马塞拉-埃尔维拉发现,经颅脑刺激可以改善随年龄增长而衰退的学习新运动技能的能力。

该研究使用了一种常见方法来评估一个人学习新运动技能的能力。这种方法是敲击,即尽可能快且准确地敲出一串数字。这项任务在研究中很受欢迎,因为它模拟了需要较高灵巧度的活动,同时为“改进”提供了一种客观的衡量标准,即如何在保持精确度的情况下提高速度。

科学家称之为速度和精确度之间的“平衡转换”,它是学习的一个关键特征。大脑实现这种转换的方式之一是将单个运动动作合并为所谓的运动块:这种自发出现的大脑结构一边优化运动序列的机械执行,一边减轻人的心理负担。

马塞拉-埃尔维拉解释说:“当年轻人执行敲击任务训练时,运动块会稳定出现,但先前的研究显示,老年人的运动块数量不足或存在缺陷。”

该研究首先训练和测试了年轻组和老年组学习一连串新的手指敲击任务,并揭示两者之间存在重大差异。年轻人在第一次训练中优先提高精确度,并在随后专注于提高速度,从而更具效率地学会手指敲击任务。

这就引起速度-精确度平衡的转变,使高效的运动块在早期就出现了。马塞拉-埃尔维拉说:“年轻人的表现在训练初期就显著提高,并在一夜之间得到改善,而老年人的进步速度比较平缓,甚至过了一个晚上就出现倒退。”相比之下,老年人在整个训练过程中的精确度是逐步提高的,并且只有在接受更广泛的练习后才会产生高效的运动块。

学界针对能够恢复老年人学习能力的新神经技术已经展开广泛研究。胡梅尔说:“最近的研究表明,我们可以通过对运动皮层进行非侵入性脑部刺激来改善运动技能的习得,而正极经颅直流电刺激(atDCS)正由于其不显眼、易于推广和经济负担小的特点,近年来引起学界和商界的兴趣。”

报道称,在目前的研究中,研究人员对受试者进行atDCS,并发现它能够大幅提高老年人在训练初期的精确度,其模式与年轻人相似。马塞拉-埃尔维拉说:“这种刺激加速了速度-精确度平衡的转变,使高效的运动块更早出现,50%的老年人在第一次训练中就产生了这些结构。”

胡梅尔说:“该研究表明,atDCS能够促进任务相关信息的存储、快速减轻心理负担和优化序列的机械执行,从而部分恢复学习机制受损个体的运动技能学习能力。”

他说:“这些研究加深对与年龄有关的运动技能习得缺陷的理解,并提供了一种非侵入性地修复这些缺陷的新策略。这些发现为针对特定学习阶段的干预策略提供了新机会,以修复由于正常衰老或中风等神经系统疾病造成的缺陷。”

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