Dementia could soon be treated with a 'brain pacemaker' inserted directly into the skull, according to new research. Scientists have shown that using deep brain stimulation (DBS), a technique already used to treat Parkinson's disease, can boost memory by causing new brain cells to be formed. A 'pacemaker' fitted with electrodes is inserted into the brain through holes drilled in the skull. Deep brain stimulation is already used to treat Parkinson's, but now researchers now believe it could be used to improve brain function and ward off diseases such as dementia (file image) Experiments on rats found the therapy improved their powers of recall, and it is hoped the same will apply to humans. The device sends electrical impulses to specific parts of the brain and has also been shown to provide benefits for a range of conditions including chronic pain, major depression and obsessive compulsive disorder. The device was implanted into middle aged rats, sending out minute electrical impulses, and the study found the animals performed better in memory tests compared to those who had not been stimulated, even after 24 hours. Professor Ajai Vyas, of Nanyang Technological University, Singapore, said: 'Extensive studies have shown that rats' brains and memory systems are very similar to humans. 'The electrodes are harmless to the rats, as they go on to live normally and fulfil their regular adult lifespan of around 22 months.' DBS is a surgical procedure that has become an established NHS treatment  for Parkinson's sufferers whose condition does not respond to drugs. Tests on lab mice showed improved memory within just 24 hours, while the rodents' life-spans were unaffected (file image) Now the new research, published in the journal eLife, has discovered it could also be used to enhance the growth of brain cells which relieves the harmful effects of dementia related conditions and improves short and long term memory. It found new brain cells, or neurons, can be formed by stimulating the front part of the brain known as the prefrontal cortex which is involved in memory retention using minute amounts of electricity. The increase in brain cells reduces anxiety and depression, promotes improved learning, and boosts overall memory formation and retention. Prof Vyas said: 'The findings from the research clearly show the potential of enhancing the growth of brain cells using deep brain stimulation. 'Around 60 per cent of patients do not respond to regular anti depressant treatments and our research opens new doors for more effective treatment options.' Prof Lim Lee Wei, of Sunway University, Malaysia, who worked on the project while he was at Nanyang Technological University, said DBS brings multiple benefits. He said: 'No negative effects have been reported in such prefrontal cortex stimulation in humans and studies have shown that stimulation also produces anti depression effects and reduces anxiety. 'Memory loss in older people is not only a serious and widespread problem, but signifies a key symptom of dementia. 'At least one in 10 people aged 60 and above in Singapore suffer from dementia and this breakthrough could pave the way towards improved treatments for patients.' For decades, scientists have been finding ways to generate brain cells to treat brain trauma and injury, and age related diseases such as dementia. As part of a natural cycle, brain cells constantly die and get replaced by new ones. The area of the brain responsible for generating new brain cells is known as the hippocampus, which is also involved in memory forming, organising and retention. By stimulating the prefrontal cortex, new brain cells are formed in the hippocampus although it had not been directly stimulated.
Deep brain stimulation involves implanting electrodes inside the skull .
Technique is already used to help treat diseases such as Parkinson's .
Scientists think it could help delay dementia by replenishing brain cells .
דמנציה עשויה להיות מטופלת בקרוב באמצעות 'קוצב לב' המוכנס ישירות לגולגולת, על פי מחקר חדש. מדענים הראו ששימוש בגירוי מוחי עמוק (DBS), טכניקה שכבר משמשת לטיפול במחלת פרקינסון, יכולה להגביר את הזיכרון על ידי גרימת היווצרות תאי מוח חדשים. 'קוצב לב' מצויד באלקטרודות מוחדר למוח דרך חורים שנקדחו בגולגולת. גירוי מוחי עמוק כבר משמש לטיפול בפרקינסון, אך כעת חוקרים מאמינים כי ניתן להשתמש בו כדי לשפר את תפקוד המוח ולהדוף מחלות כמו דמנציה (תמונת קובץ) ניסויים על חולדות גילו שהטיפול שיפר את כושר ההיזכרות שלהם, ויש לקוות אותו דבר יחול על בני אדם. המכשיר שולח דחפים חשמליים לחלקים ספציפיים במוח וגם הוכח כמספק יתרונות למגוון מצבים כולל כאב כרוני, דיכאון מג'ורי והפרעה טורדנית כפייתית. המכשיר הושתל בחולדות בגיל העמידה, שיגר דחפים חשמליים זעירים, והמחקר מצא שהחיות פעלו טוב יותר במבחני זיכרון בהשוואה לאלו שלא קיבלו גירוי, אפילו לאחר 24 שעות. פרופסור אג'אי ויאס, מהאוניברסיטה הטכנולוגית של נאניאנג, סינגפור, אמר: "מחקרים מקיפים הראו שמוחות ומערכות הזיכרון של חולדות דומים מאוד לבני אדם. "האלקטרודות אינן מזיקות לחולדות, שכן הן ממשיכות לחיות כרגיל וממלאות את אורך החיים הבוגר הקבוע שלהן של כ-22 חודשים." DBS הוא הליך כירורגי שהפך לטיפול מבוסס NHS לחולי פרקינסון שמצבם אינו מגיב לתרופות. בדיקות על עכברי מעבדה הראו שיפור בזיכרון תוך 24 שעות בלבד, בעוד תוחלת החיים של המכרסמים לא הושפעה (תמונת קובץ) כעת המחקר החדש, שפורסם בכתב העת eLife, גילה שהוא יכול לשמש גם לשיפור הצמיחה של תאי מוח אשר מקל על ההשפעות המזיקות של מצבים הקשורים לדמנציה ומשפר את הזיכרון לטווח קצר וארוך. הוא מצא שתאי מוח חדשים, או נוירונים, יכולים להיווצר על ידי גירוי החלק הקדמי של המוח המכונה קליפת המוח הקדם-מצחית המעורבת בשימור זיכרון באמצעות כמויות זעירות של חשמל. הגידול בתאי המוח מפחית חרדה ודיכאון, מקדם למידה משופרת ומגביר את היווצרות ושימור הזיכרון הכלליים. פרופ' ויאס אמר: "הממצאים מהמחקר מראים בבירור את הפוטנציאל של שיפור הצמיחה של תאי מוח באמצעות גירוי מוחי עמוק. "כ-60 אחוז מהמטופלים אינם מגיבים לטיפולים רגילים נגד דיכאון והמחקר שלנו פותח דלתות חדשות לאפשרויות טיפול יעילות יותר." פרופ' לים לי ווי, מאוניברסיטת Sunway, מלזיה, שעבד על הפרויקט בזמן שהיה באוניברסיטה הטכנולוגית נאניאנג, אמר ש-DBS מביא יתרונות רבים. הוא אמר: "לא דווחו השפעות שליליות בגירוי כזה של קליפת המוח הקדם-מצחית בבני אדם ומחקרים הראו שגירוי מייצר גם השפעות נגד דיכאון ומפחית חרדה. "אובדן זיכרון אצל אנשים מבוגרים הוא לא רק בעיה רצינית ונפוצה, אלא מסמל סימפטום מרכזי של דמנציה. "לפחות אחד מכל 10 אנשים בני 60 ומעלה בסינגפור סובלים מדמנציה ופריצת דרך זו יכולה לסלול את הדרך לקראת טיפול משופר לחולים". במשך עשרות שנים, מדענים מצאו דרכים ליצור תאי מוח לטיפול בטראומה ופציעה מוחית, ובמחלות הקשורות לגיל כגון דמנציה. כחלק ממחזור טבעי, תאי מוח מתים כל הזמן ומוחלפים בחדשים. האזור במוח האחראי על יצירת תאי מוח חדשים ידוע בשם ההיפוקמפוס, המעורב גם ביצירת, ארגון ושימור הזיכרון. על ידי גירוי קליפת המוח הקדם-מצחית, נוצרים תאי מוח חדשים בהיפוקמפוס למרות שהוא לא קיבל גירוי ישיר.
גירוי מוחי עמוק כולל השתלת אלקטרודות בתוך הגולגולת.
הטכניקה כבר משמשת כדי לסייע בטיפול במחלות כמו פרקינסון.
מדענים חושבים שזה יכול לעזור לעכב דמנציה על ידי מילוי תאי מוח.