07136476172 - 09172030360 info@danabrain.ir

امروزه ابزارها و برنامه های زیادی وجود دارند که به بشر در ارتقاء عملکرد در حیطه های مختلف مانند ارتباطات، ارتقاء دهنده های عملکرد شناختی مانند، حافظه، توجه، توانایی حل مسائل پیچیده و آگاهی یاری می دهند.

درصد زیادی از افراد جامعه از این تکنولوژی ها بهره می برند و از آن ها در قالب برنامه ها و ابزار آموزشی استفاده می کنند که نشان دهنده اهمیت افزایش سطح کارایی مغز برای اکثریت است.

قبل از شروع بحث درباره این موضوع به این سوال بر میخوریم که اصلا چرا ارتقاء در توانایی برای گونه انسانی اهمیت دارد؟

تصور کنید زندگی انسان ها بدون پیشرفت در ابزار و توانایی به چه شکلی بود؟ احتمالا:

هنوز لباسی برای پوشیدن نبود، ابزار و وسیله ای برای سفر کردن وجود  نداشت، باید در غارها و زیر درختان زندگی می کردیم، غذا را بادست میخوردیم و به دلیل نداشتن علم پزشکی طول عمر کوتاهی داشتیم.

اگر امروز هواپیما، قطار و اتوموبیل نبود چگونه همه ما قادر بودیم به نقاط دور دست سفر کنیم و فرهنگ و ارتباطات خود را گسترش بدهیم؟

همین موضوع در مورد الزام وجود تکنولوژی و ابزارهای پیشرفته برای عملکردهای شناختی ما نیز صدق می کند. مانند:

  • حافظه: ماشین حساب
  •  بینایی: تلسکوپ،  میکروسکوپ، دوربین
  • شنوایی: رادیو
  • ارتباطات: تلفن، شبکه های اجتماعی، اینترنت
  • مکان یابی: GPS

و در آخر مهم ترین ابزاری که در بهبود عملکرد به ما کمک کرده، کامپیوتر است. به طوریکه کمتر انسانی می تواند کارهای روزانه خود را بدون استفاده از کامپیوتر به طرق مختلف انجام دهد.

اما مفهوم ارتقاء عملکرد عصبی neuro-enhancement کمی متفاوت است. در واقع این نوع تکنولوژی تنها سیستم عصبی را مورد هدف قرار می دهد.

بعضی از این ارتقا دهنده های عصبی مانند

  • نیکوتین و کافئین
  • L-DOPA، متیل فنیدات، Bupropion، Modafinil
  • محرک ها، اپیوئیدها، کانابینوئیدها
  • بیوفیدبک و نوروفیدبک
  • ذهن آگاهی و مدیتیشن

تکنولوژی تحریک مغزی

 

در اینجا ما بر روی تاثیر یکی از بحث برانگزترین ابزارها در حیطه علوم اعصاب در دو دهه اخیر می پردازیم.

محبوب ترین تکنولوژی های تحریک مغزی، تحریک الکتریکی فراجمجمه ای transcranial electrical stimulation (tES)، تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای (TMS) و focused ultrasound (FUS) است.

تحریک مغز با tES شامل قرار دادن الکترودهایی بر روی سر است که جریان الکتریکی کمی را به مغز وارد می کنند. این جریان یا به صورت مستقیم ( transcranial Direct-Current Stimulation  یا  tDCS) و یا تحریک الکتریکی توسط جریان متناوب (transcranial Alternative-Current Stimulation  یاtACS) است.

این روش یعنی تحریک الکتریکی در مقایسه با تحریک مغناطیسی مزیت هایی دارد. مثلا قابل حمل و کم هزینه تر است. اما نسبت به تحریک مغناطیسی تفکیک فضایی کمتری دارد.

برای بسیاری از مردم در نگاه اول، آوردن تحریک الکتریکی در کنار کلمه مغز، احساس منفی و نامطلوبی را ایجاد کند.

زیرا با الکتروشوک اشتباه گرفته می شود. در حالیکه در چند سال اخیر صدها مقاله و تحقیق درباره اثر بخشی این روش مدرن و القای جریان الکتریکی در نواحی شناخته شده مغز  بر روی درمان بسیاری از بیماری ها و افزایش سطح عملکرد شناختی منتشر شده است. در این قسمت به تعدادی از آن ها اشاره می کنیم. 

تحریک الکتریکی فراجمجمه ای به عنوان ابزاری برای بهبود توجه (Transcranial Electrical Stimulation as a Tool to Enhance Attention)

در سال 2017، یک مقاله مروری تاثیر استفاده از تحریک الکتریکی مغز حین انجام تسک های مربوط به عملکرد توجه را در 51 مطالعه که در 10 سال اخیر صورت گرفته بود مورد بحث و تحلیل قرار داد . در این تحقیقات 4 جنبه مختلف و معیار توجه مورد بحث قرار گرفته بود. شامل:

  • جستجوی بینایی (visual search)
  • جهت گیری فضایی (spatial orienting)
  • سوگیری توجه (spatial bias)
  • توجه پایدار (sustained attention)

نتایج این گونه بود که تحریک الکترود آندی ( برای تحریک قسمتی از مغز استفاده می شود) به قشر آهیانه ای( parietal) راست و قشر پیشانی (frontal) سرعت یادگیری و زمان واکنش (reaction time) را در جستجوی بینایی افزایش می دهد.

 در مورد توجه فضایی نیز تحریک قسمت آهیانه ای parietal، ممکن است پردازش بینایی-فضایی (visuospatial) را بهبود بخشد.

 هم چنین نشان داده شده که تحریک الکتریکی قسمت پیش پیشانی (prefrontal) در بهبود توجه پایدار sustained attention نقش دارد. اما جالب توجه ترین قسمت نتایج این بود که تحریک الکتریکی مغز ممکن است در بهبود شیفت سوگیری توجه در بیماران مبتلا به hemispatial neglect یا غفلت یکطرفه (افرادی که در اثر آسیب به یک قسمت مغز آگاهی و توجه خود را به اعمال مربوط به آن قسمت بدن از دست می دهند) مؤثر واقع شود.

استفاده از tDCS همراه با fMRI به طور قابل توجهی توانای یادگیری برای شناسائی اشیاء پنهان را سرعت بخشید (TDCS Guided using fMRI Significantly Accelerates Learning to Identify Concealed Objects)

تشخیص اشیاء پنهان و استتار شده در محیط های پیچیده، یکی از مهارت های مهم برای زنده ماندن انسان ها در طول تکامل بوده است. امروزه این توانایی در بسیاری از حرفه ها مانند افراد پلیس و افراد نظامی بسیار حائز اهمیت است.
در این مطالعه محققان از تحریک الکتریکی جریان مستقیم با استفاده از تصویر برداری fMRI برای افزایش سرعت یادگیری در یک الگوی کشف بر پایه یادگیری استفاده می کنند. این مطالعه بر روی 96 نفر انجام شد که در آن افراد باید اشیائی را که برای آن ها خطرناک و تهدید کننده بود در یک فضای مجازی پیدا می کردند.
شبکه های عصبی زیادی در مغز بر اساس تصاویر fMRI مشخص شدند که در مراحل مختلف یادگیری نقش دارند که مهم ترین آن ها قسمت تحتانی پیشانی در سمت راست و قشر آهیانه ای (right inferior frontal و right parietal cortex) بودند.
نتایج نشان داد که این قسمت ها از مغز در فرآیند یادگیری یافتن اشیاء پنهان و مستتر اهمیت چشمگیری دارند و همچنین تحریک این نواحی توسط تحریک الکتریکی مغز می تواند باعث افزایش توانایی یافتن اشیاء شود.

اثربخشی تکنیکهای تحریک جریان فرا جمجمه ای برای پیشگیری خواب آلودگی

The Efficacy of Transcranial Current Stimulation Techniques to Modulate Resting-State EEG, to Affect Vigilance and to Promote Sleepiness

در سال های گذشته، تصور بر این بود که در مورد مراکز کنترل خواب در مغز، مسیر ساختارهای پایینی مغز به قشر مغز به صورت عمده مسئول کنترل خواب است.
به ویژه چرخه تنظیم خواب و بیداری و سیگنال های هموئستاتیک مربوط به خواب در دستگاه فعال کننده مشبک Ascending Reticular Activating System جمع آوری می شوند که در ساقه مغز قرار گرفته است. این سیستم ااطلاعات خود را به نواحی در تالاموس و قشر مغز توسط دو مسیر جدا می فرستد.
بنابراین فعالیت زیاد در این سیستم باعث القای بیداری و متعاقبا فالیت کم آن باعث القای خواب می شود. در سال های اخیر جزء دیگری از مراکز کنترل کننده خواب در مغز توسط مسیرهایی که از قسمت های بالایی مغز به مناطق پایین مغز می روند، کشف شده است.
در ارتباطات پیچیده تالاموس با قشر مغز، نوسانات آهسته ای ایجاد می شود که در لوپ فیدبکی قشری-تالاموسی- قشری از اهمیت زیادی برخوردار است.
بنابراین اهمیت کنترل و تنظیم خواب توسط مسیرهای قشری-تالاموسی، بسیاری از محققان را به این سمت راهنمایی کرد که تعدیل نواحی ویژه ای در قشر مغز توسط تحریک الکتریکی مغز می تواند الگوهای خواب را تغییر دهد.

تکنیک تحریک الکتریکی مغز، در بسیاری از حیطه های دیگر مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات چشمگیری از آن گزارش شده است. هم چنین به عنوان یک تکنیک به روز در درمان بیماری های عصب شناختی در بسیاری از مراکز علوم اعصاب دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. برای اطلاعات بیشتر به بخش تحریک الکتریکی فراجمجمه ای مراجعه فرمایید.

Open chat
Powered by