Влияние импульсных электромагнитных полей (ПЭМП) на церебральную гемодинамику (EPOCH)

Исследования на людях и животных показали благотворное влияние физических упражнений на когнитивные функции и функции мозга. Соответственно, физические упражнения привлекают все большее внимание исследователей как возможный фактор образа жизни для улучшения нейрокогнитивных функций.

Низкочастотные и низкоамплитудные импульсные электромагнитные поля (PEMF) повторяют многие из преимуществ физических упражнений, активируя многие из тех же клеточных каскадов вторичных мессенджеров, которые активируются механическим воздействием (упражнениями), но без физического стресса для клеток. С помощью серии экспериментов in vitro и in vivo исследователи показали, что при напряженности поля амплитудой 1-2 мТл система PEMF стимулирует мышцы без физического напряжения тканей и обеспечивает следующие преимущества: 1) замедляет потерю мышечной массы, 2) улучшает мышечная сила и, 3) высвобождает важные регенеративные и улучшающие обмен веществ агенты.

Функциональная спектроскопия в ближней инфракрасной области (fNIRS) — это относительно новая технология оптической визуализации, в которой используется свет в ближней инфракрасной области спектра для неинвазивного мониторинга гемодинамических реакций, вызванных нейронной активностью, путем измерения изменений оксигемоглобина (HbO) и дезоксигемоглобина (HbR). концентрации в коре головного мозга. Увеличение кровоснабжения области нервной активации обычно приводит к увеличению концентрации HbO, в то время как наблюдается снижение HbR из-за эффекта вымывания кровью. Было показано, что ответы HbO и HbR из измерений fNIRS пространственно и временно коррелируют с сигналом, зависящим от уровня кислорода в крови, полученным с помощью фМРТ. Преимущество fNIRS по сравнению с другими методами визуализации заключается в том, что он недорогой, неинвазивный, неионизирующий и портативный, что делает его очень популярным методом реализации интерфейсов мозг-компьютер. OBELAB NIRSIT — это коммерчески доступное устройство fNIRS высокой плотности, которое оптически измеряет гемодинамические изменения в префронтальной коре (PFC).

Низкочастотные и малоамплитудные импульсные электромагнитные поля (PEMF) повторяют многие полезные для здоровья преимущества упражнений, активируя многие из тех же клеточных каскадов вторичных мессенджеров, которые активируются механическим воздействием (упражнениями), но без физического стресса для клеток. Окна ответа - это в значительной степени непризнанное правило в механобиологических системах, согласно которому клетки наиболее реагируют на заданное напряжение, продолжительность и частоту стимуляции; большая нагрузка при более высокой частоте и продолжительности стимуляции является слишком большим стрессом для клеток и приводит к нулевому ответу.

Исследователи показали, что PEMF также подчиняются электромагнитному окну эффективности с временными и частотными зависимостями того же масштаба, что и для механической стимуляции, что еще раз подтверждает вывод о том, что PEMF активируют пути клеточной механотрансдукции. При напряженности поля амплитудой 1-2 мТл система PEMF стимулирует мышцы без физического напряжения тканей и направлена ​​на достижение следующих преимуществ: 1) замедляет потерю мышечной массы; 2) повышает мышечную силу и; 3) высвобождает важные регенеративные и улучшающие обмен веществ агенты. Соответственно, в этом исследовании будет изучено имитирующее воздействие ИЭМП на церебральную гемодинамику и когнитивные функции путем нацеливания на мышцы. Результаты этого исследования поддержат будущую работу с пациентами с нарушениями памяти, такими как легкие когнитивные нарушения, чтобы, возможно, смягчить прогрессирование заболевания.