Ritmično stimuliranje mozga električnim strujama moglo bi poboljšati kognitivne funkcije, prema analizi preko 100 studija

Pronalaženje kako poboljšati mentalne sposobnosti osobe je decenijama bilo od velikog interesa za istraživače psihologije i neuronauke poput mene. Od poboljšanja pažnje u okruženjima s visokim ulozima, poput upravljanja zračnim prometom, do oživljavanja pamćenja kod osoba s demencijom, sposobnost poboljšanja kognitivnih funkcija može imati dalekosežne posljedice. Novo istraživanje sugerira da bi stimulacija mozga mogla pomoći u postizanju cilja jačanja mentalnih funkcija.

U laboratoriji Reinhart na Univerzitetu u Bostonu, moje kolege i ja ispitivali smo efekte nove tehnologije stimulacije mozga – transkranijalne stimulacije naizmjeničnom strujom ili tACS – na različite mentalne funkcije kod pacijenata i zdravih ljudi.

Tokom ove procedure, ljudi nose elastičnu kapu u koju su ugrađene elektrode koje isporučuju slabe električne struje koje osciliraju na određenim frekvencijama do njihovog vlasišta. Primjenom ovih kontroliranih struja na određene regije mozga, moguće je izmijeniti moždanu aktivnost guranjem neurona da ritmično pucaju.

Zašto bi ritmički aktivirani neuroni bili korisni? Istraživanja sugeriraju da moždane stanice učinkovito komuniciraju kada koordiniraju ritam svoje paljbe. Kritično je da ovi ritmički obrasci moždane aktivnosti pokazuju izražene abnormalnosti tokom neuropsihijatrijskih bolesti. Svrha tACS-a je da eksterno inducira ritmičku moždanu aktivnost koja promiče zdravu mentalnu funkciju, posebno kada mozak možda nije u stanju da proizvede ove ritmove sam.

Međutim, tACS je relativno nova tehnologija i još uvijek nije jasno kako funkcionira. Može li ojačati ili oživjeti moždane ritmove kako bi se promijenila mentalna funkcija bila je tema značajnih debata u području moždane stimulacije. Dok neke studije pronalaze dokaze o promjenama moždane aktivnosti i mentalne funkcije s tACS-om, druge sugeriraju da bi struje koje se obično koriste kod ljudi mogle biti preslabe da bi imale direktan učinak.

Kada se suočimo s oprečnim podacima u naučnoj literaturi, može biti od pomoći provesti vrstu studije koja se zove meta-analiza koja kvantificira koliko su dokazi konzistentni u nekoliko studija. Prethodna meta-analiza provedena 2016. godine pronašla je obećavajuće dokaze za korištenje tACS-a u promjeni mentalnih funkcija. Međutim, broj studija se od tada više nego udvostručio. Dizajn tACS tehnologija je također postao sve sofisticiraniji.

Namjerili smo da izvršimo novu meta-analizu studija koristeći tACS za promjenu mentalne funkcije. Koliko znamo, ovaj rad je najveća i najsveobuhvatnija meta-analiza do sada na ovu temu, koja se sastoji od preko 100 objavljenih studija sa ukupno više od 2.800 ljudi.

Nakon prikupljanja preko 300 mjera mentalne funkcije u svim studijama, primijetili smo dosljedno i trenutno poboljšanje mentalne funkcije s tACS-om. Kada smo ispitali specifične kognitivne funkcije, kao što su pamćenje i pažnja, uočili smo da je tACS proizveo najsnažnija poboljšanja u izvršnoj funkciji, odnosno sposobnosti prilagođavanja pred novim, iznenađujućim ili konfliktnim informacijama.

Također smo primijetili poboljšanja u sposobnosti obraćanja pažnje i pamćenja informacija u kratkom i dužem vremenskom periodu. Zajedno, ovi rezultati sugeriraju da bi tACS mogao posebno poboljšati određene vrste mentalnih funkcija, barem u kratkom roku.

Da bismo ispitali efikasnost tACS-a za one koji su posebno osjetljivi na promjene u mentalnim funkcijama, ispitali smo podatke iz studija koje su uključivale starije odrasle osobe i osobe s neuropsihijatrijskim stanjima. U obje populacije uočili smo pouzdane dokaze za poboljšanje kognitivnih funkcija s tACS-om.

Zanimljivo je da smo također otkrili da specijalizirani tip tACS-a koji može ciljati dva područja mozga u isto vrijeme i manipulirati načinom na koji međusobno komuniciraju može poboljšati ili smanjiti kognitivne funkcije. Ovaj dvosmjerni učinak na mentalne funkcije mogao bi biti posebno koristan u klinici. Na primjer, neka psihijatrijska stanja kao što je depresija mogu uključivati ​​smanjenu sposobnost obrade nagrada, dok druga poput bipolarnog poremećaja mogu uključivati ​​visoko aktivan sistem obrade nagrada. Ako tACS može promijeniti mentalnu funkciju u bilo kojem smjeru, istraživači bi mogli razviti fleksibilne i ciljane dizajne koji zadovoljavaju specifične kliničke potrebe.

Razvoj u području tACS-a približava istraživače mogućnosti sigurnog poboljšanja mentalnih funkcija na neinvazivan način koji ne zahtijeva lijekove. Trenutni statistički dokazi u literaturi sugeriraju da tACS obećava, a poboljšanje njegovog dizajna moglo bi mu pomoći da proizvede jače, dugotrajne promjene u mentalnoj funkciji.

Ovaj članak je ponovo objavljen iz The Conversation pod licencom Creative Commons. Pročitajte originalni članak.