افزایش حافظه و تمرکز با تحریک مغز : فناوری نوین تحریک الکتریکی غیرتهاجمی مغز

پس از سال‌ها بحث در مورد اینکه آیا تحریک غیرتهاجمی مغز با جریان الکتریکی می‌تواند عملکرد ذهنی فرد را بهبود بخشد، یک بررسی گسترده از مطالعات گذشته پاسخ را ارائه می‌دهد: بله احتمالاً. با ما همراه باشید تا از نحوه تاثیر گذاری تحریک الکتریکی مغز برای افزایش حافظه و تمرکز بیشتر بدانید.

در شش سال گذشته، تعداد مطالعاتی که اثرات درمانی دسته‌ای از تکنیک‌ها به نام تحریک الکتریکی ترانس کرانیال یا فراجمجمه ای را آزمایش می‌کنند، به شدت افزایش یافته است. این روش‌های درمانی، جریان الکتریکی ضعیف و بدون درد را از طریق الکترودهایی که به صورت خارجی روی پوست سر قرار می‌گیرند، به مغز منتقل می‌کنند. هدف برانگیختن، کاهش دادن یا همگام سازی سیگنال ها در مغز برای بهبود عملکرد است.

محققان تحریک جریان متناوب ترانس کرانیال (tACS) و فناوری مشابه آن، tDCS (تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال)، را هم بر روی داوطلبان سالم و هم بر روی افراد مبتلا به بیماری‌های عصبی روان‌پزشکی، مانند افسردگی، پارکینسون یا اعتیاد آزمایش کرده‌اند. اما نتایج مطالعات متناقض بوده و یا قابل تکرار نبوده است و باعث شده است که محققان کارایی ابزارها را زیر سوال ببرند.

مطالعات جدید پیرامون افزایش حافظه و تمرکز با تحریک الکتریکی مغز

نویسندگان مقاله جدید به رهبری رابرت راینهارت، مدیر آزمایشگاه علوم اعصاب شناختی و بالینی در دانشگاه بوستون در ماساچوست، می گوید آنها با مقایسه بیش از 100 مطالعه در مورد این تکنیک، به این جواب رسیده اند که آیا tACS امیدوارکننده است یا خیر.

متاآنالیز آنها، که در 24 می در Science Translational Medicine منتشر شد، به این نتیجه رسید که درمان tACS بهبود متوسطی در توجه، حافظه بلند مدت، حافظه فعال، توانایی پردازش اطلاعات جدید و حل مشکلات و سایر فرآیندهای شناختی سطح بالا به همراه دارد.  این یافته‌ها به محققان دلیلی برای ادامه بررسی tACS می‌دهد. به نظر می‌رسد این تکنیک، حداقل در کوتاه‌مدت، تغییر قابل‌توجهی در عملکرد ذهنی ایجاد می‌کند.

مهمتر از همه، این متاآنالیز می‌تواند به طراحی مطالعات آینده کمک کند. به عنوان مثال، این گزارش نشان داد که بهبود در شناخت عموماً پس از اتمام درمان بهتر از طی درمان بود و تحریک با شدت بالاتر لزوماً مفیدتر نیست. این گزارش همچنین نشان داد مطالعاتی که از شبیه‌سازی‌های محاسباتی برای پیش‌بینی چگونگی حرکت جریان الکتریکی در مغز استفاده می‌کردند، به محققان کمک کرد تا الکترودها را روی سر افراد در الگوهای مؤثرتری مرتب کنند.

تحریک الکتریکی مغز برای افزایش حافظه و تمرکز، یک فناوری در حال ظهور

بزرگترین تأثیر مقالات متاآنالیز ممکن است این باشد که نقاط ضعف قابل توجهی را در تحقیقات tACS برجسته می‌کند که باید بهبود یابد. به عنوان مثال، این تیم تحقیقاتی دریافت که 98 مورد از 102 مطالعه از قبل ثبت نشده بودند، به این معنی که محققان فرضیه ها و روش های خود را در مجلات یا سایت هایی مانند Clinicaltrials.gov قبل از شروع آزمایشات خود بیان نکرده بودند. این امر خطر سوگیری را افزایش می دهد – روندی که در آن احتمال انتشار نتایج مثبت بیشتر از نتایج منفی است – زیرا اگر یک مطالعه از قبل ثبت نشده باشد و با شکست مواجه شود، شانس کمتری برای به اشتراک گذاشتن یافته های آن وجود دارد.

اما همه فکر نمی کنند که متاآنالیز آنقدر مفید باشد. آلوارو پاسکوال-لئون، متخصص مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی هاروارد در بوستون، می گوید: “مشکل من با این مقاله این است که مطالعاتی را که به طور مؤثر مداخلات متفاوتی هستند، در کنار هم جمع می کند.”

پاسکوال-لئون خاطرنشان می کند که مطالعات انجام شده در متاآنالیز از نظر اینکه کدام قسمت های مغز را مورد هدف قرار گرفته اند، ترتیب الکترودها روی پوست سر و فرکانس و شدت جریان الکتریکی با یکدیگر بسیار متفاوت است. وظایف شناختی که شرکت کنندگان انجام دادند در هر مطالعه متفاوت بود و خود شرکت کنندگان به همان اندازه متفاوت بودند: پیر و جوان، سالم و مبتلا به بیماری!

پاسکوال-لئونه می‌گوید، نتیجه‌گیری کلی بر اساس چنین مطالعات متفاوتی که بسیاری از آنها تکرار نشده‌اند، نتیجه‌گیری‌های اشتباهی را در پی دارد. در واقع، تفاوت در نحوه اعمال تحریک بسیار مهم است. هرچند این مقاله تلاشی جامع است که نمای کلی خوبی ارائه می‌کند.

آیا از این مقاله میتوان نتیجه گرفت که تحریک الکتریکی مغز برای افزایش حافظه و تمرکز موثر است؟

نویسندگان این مقاله توضیح می دهند که تحریک الکتریکی مغز tACS یک فناوری نوظهور است و هدف این تیم تحقیقاتی یک “تحلیل گسترده” از اثربخشی کلی آن است. اما او تصدیق می کند که تحلیل های آینده باید بر طرح های آزمایشی خاص تر تمرکز کند.

تحریک جریان متناوب ترانس کرانیال (tACS) دقیقا چیست؟

تحریک جریان متناوب ترانس کرانیال (tACS) وسیله ای است که یک جریان الکتریکی سینوسی با شدت کم را از طریق الکترودهای روی پوست سر به مغز اعمال می کند. این تکنیک می تواند بدون درد باشد و تصور می شود که نوسانات خود مغز را تقویت می کند، که می تواند برای درمان بیماری یا بهبود عملکرد مغز استفاده شود. از بسیاری جهات، tACS شبیه به tDCS به عنوان یک تکنیک تعدیل کننده عصبی است، اما به جای اعمال جریان الکتریکی مستقیم، tACS یک جریان سینوسی را در فرکانس انتخابی نوسان می دهد تا با نوسانات قشر طبیعی مغز تعامل داشته باشد.

به طور کلی، یک الکترود بزرگ بر روی یک منطقه خاص روی مغز قرار می گیرد که تحریک را اعمال می کند در حالی که یک الکترود مرجع در یک مکان خنثی قرار می گیرد. هنگامی که یک فرکانس تک فرکانس پایین (کمتر از 100 هرتز) اعمال می شود، نوسان بیرونی می تواند با فرکانس درون زای مغز هماهنگ شود. این همان کاری است که tACS انجام می دهد. هنگامی که چندین پالس ارسال می شود، همگام سازی نوسانات قشر مغز می تواند رخ دهد. به این ترتیب، اثرات tACS مشروط به فرکانس، دامنه و فاز اعمال شده است. tACS اعمال شده در محدوده فرکانس EEG (0.1-80 هرتز) می تواند نوسانات عصبی را جذب کرده و آنها را تقویت کند. در محدوده های بالاتر (1-5 کیلوهرتز)، برهمکنش نوسانی بعید است رخ دهد، اما تحریک پذیری قشر مغز پیشنهاد شده است.

tACS اخیراً با آزمایش‌های بالینی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، اما سابقه‌اش به دهه‌ها قبل برمی گردد.

چگونه تحریک جریان متناوب ترانس کرانیال (tACS) مغز را تغییر می دهد؟

مکانیسم‌های دقیق عمل tACS هنوز نامشخص است، اما تصور می‌شود که اثرات آن به دستکاری نوسانات مغز مربوط می‌شود.  نوسانات مغزی (یا ریتم‌های مغزی) همیشه در مغز اتفاق می‌افتد و بر نحوه تفکر، احساس و ارتباط ما با مغز تأثیر می‌گذارد. تغییر نوسانات مغز با tACS، راهی برای استفاده و کنترل عملکردهای مغز است.

تحریک الکتریکی مغزی یا tACS در شیراز

در انستیتو سلامت مغز دانا، تحریک الکتریکی مغزی یا tACS زیر نظر متخصصین مربوطه با پروتکل های استاندارد انجام می شود. برای اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.

منبع: https://www.nature.com/articles/d41586-023-01727-1#ref-CR1

Mozhan Parsa

درباره نویسنده

موژان پارسا پژوهشگر ارشد توان‌بخشی شناختی دانشگاه شهید بهشتی و همکار قطب عصب روان‌شناسی شناختی کشور است. جریان اصلی تحقیقات وی اختلالات عصب تحولی و به طور خاص متمرکز بر اوتیسم می باشد.