يمكن أن يؤدي التحفيز الإيقاعي للدماغ بالتيارات الكهربائية إلى تعزيز الوظيفة الإدراكية ، وفقًا لتحليل أكثر من 100 دراسة

كان اكتشاف كيفية تعزيز القدرات العقلية للشخص موضع اهتمام كبير لعلماء النفس والباحثين في علم الأعصاب مثلي منذ عقود. من تحسين الانتباه في البيئات عالية المخاطر ، مثل إدارة الحركة الجوية ، إلى إحياء الذاكرة لدى الأشخاص المصابين بالخرف ، يمكن أن يكون للقدرة على تحسين الوظيفة الإدراكية عواقب بعيدة المدى. يقترح بحث جديد أن تحفيز الدماغ يمكن أن يساعد في تحقيق هدف تعزيز الوظيفة العقلية.

في مختبر راينهارت بجامعة بوسطن ، كنت أنا وزملائي ندرس تأثيرات تقنية تحفيز الدماغ الناشئة – التحفيز الحالي المتناوب عبر الجمجمة ، أو TACS – على الوظائف العقلية المختلفة لدى المرضى والأشخاص الأصحاء.

خلال هذا الإجراء ، يرتدي الأشخاص غطاءً مرنًا مدمجًا بأقطاب كهربائية توفر تيارات كهربائية ضعيفة تتأرجح بترددات محددة إلى فروة الرأس. من خلال تطبيق هذه التيارات الخاضعة للرقابة على مناطق معينة من الدماغ ، من الممكن تغيير نشاط الدماغ عن طريق دفع الخلايا العصبية لإطلاق النار بشكل إيقاعي.

لماذا يكون إطلاق الخلايا العصبية بشكل إيقاعي مفيدًا؟ تشير الأبحاث إلى أن خلايا الدماغ تتواصل بشكل فعال عندما تنسق إيقاع إطلاقها. بشكل حاسم ، تُظهر هذه الأنماط الإيقاعية لنشاط الدماغ تشوهات ملحوظة أثناء الأمراض العصبية والنفسية. الغرض من TACS هو تحفيز نشاط الدماغ الإيقاعي خارجيًا الذي يعزز الوظيفة العقلية الصحية ، خاصةً عندما لا يكون الدماغ قادرًا على إنتاج هذه الإيقاعات من تلقاء نفسه.

ومع ذلك ، فإن TACS هي تقنية جديدة نسبيًا ، ولا تزال كيفية عملها غير واضحة. ما إذا كان بإمكانه تقوية أو إحياء إيقاعات الدماغ لتغيير الوظيفة العقلية كان موضوع نقاش كبير في مجال تحفيز الدماغ. بينما وجدت بعض الدراسات دليلًا على حدوث تغييرات في نشاط الدماغ والوظيفة العقلية باستخدام TACS ، يشير البعض الآخر إلى أن التيارات المستخدمة عادةً في الأشخاص قد تكون أضعف من أن يكون لها تأثير مباشر.

عند مواجهة بيانات متضاربة في الأدبيات العلمية ، قد يكون من المفيد إجراء نوع من الدراسة يسمى التحليل التلوي الذي يحدد مدى اتساق الأدلة عبر العديد من الدراسات. وجد تحليل تلوي سابق أجري في عام 2016 أدلة واعدة على استخدام tACS في تغيير الوظيفة العقلية. ومع ذلك ، فقد تضاعف عدد الدراسات منذ ذلك الحين. كما أصبح تصميم تقنيات tACS أكثر تعقيدًا.

شرعنا في إجراء تحليل تلوي جديد للدراسات باستخدام tACS لتغيير الوظيفة العقلية. على حد علمنا ، يعد هذا العمل أكبر وأشمل تحليل تلوي حتى الآن حول هذا الموضوع ، ويتألف من أكثر من 100 دراسة منشورة مع إجمالي مشترك يزيد عن 2800 مشارك بشري.

بعد تجميع أكثر من 300 مقياس للوظيفة العقلية في جميع الدراسات ، لاحظنا تحسنًا ثابتًا وفوريًا في الوظيفة العقلية باستخدام TACS. عندما قمنا بفحص الوظائف المعرفية المحددة ، مثل الذاكرة والانتباه ، لاحظنا أن TACS أنتجت أقوى التحسينات في الوظيفة التنفيذية ، أو القدرة على التكيف في مواجهة المعلومات الجديدة أو المفاجئة أو المتضاربة.

لاحظنا أيضًا تحسينات في القدرة على الانتباه وحفظ المعلومات لفترات زمنية قصيرة وطويلة. تشير هذه النتائج معًا إلى أن نظام TACS يمكن أن يحسن بشكل خاص أنواعًا معينة من الوظائف العقلية ، على الأقل على المدى القصير.

لفحص فعالية TACS لأولئك المعرضين بشكل خاص للتغيرات في الوظيفة العقلية ، قمنا بفحص البيانات من الدراسات التي شملت كبار السن والأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية نفسية. في كلا المجموعتين ، لاحظنا أدلة موثوقة على التحسينات في الوظيفة المعرفية باستخدام tACS.

ومن المثير للاهتمام ، وجدنا أيضًا أن نوعًا متخصصًا من TACS يمكنه استهداف منطقتين من الدماغ في نفس الوقت والتلاعب في كيفية تواصلهما مع بعضهما البعض يمكن أن يعزز أو يقلل من الوظيفة الإدراكية. يمكن أن يكون هذا التأثير ثنائي الاتجاه على الوظيفة العقلية مفيدًا بشكل خاص في العيادة. على سبيل المثال ، قد تنطوي بعض الحالات النفسية مثل الاكتئاب على انخفاض القدرة على معالجة المكافآت ، في حين أن حالات أخرى مثل الاضطراب ثنائي القطب قد تنطوي على نظام فعال للغاية لمعالجة المكافآت. إذا كان بإمكان TACS تغيير الوظيفة العقلية في أي من الاتجاهين ، فقد يكون الباحثون قادرين على تطوير تصميمات مرنة وموجهة تلبي الاحتياجات السريرية المحددة.

إن التطورات في مجال TACS تقرب الباحثين من القدرة على تحسين الوظيفة العقلية بأمان بطريقة غير باضعة لا تتطلب دواء. تشير الدلائل الإحصائية الحالية عبر الأدبيات إلى أن TACS تبشر بالخير ، وتحسين تصميمها يمكن أن يساعدها في إحداث تغييرات أقوى وطويلة الأمد في الوظيفة العقلية.