مقدمه
نورومدولاسیون تعدیل عصبی، یک فناوری است که مستقیماً بر روی اعصاب اثر می گذارد. این تغییر یا تعدیل فعالیت عصبی و با تحویل عوامل الکتریکی یا دارویی به طور مستقیم به منطقه مورد نظر همراه است. در مرکز سلامت مغز دانا، تعدیل و بازتوانی عصبی-شناختی با تکیه بر به روزترین تکنولوژی در حال انجام است.
دستگاه‌های تعدیل عصبی و درمان‌ها زندگی را تغییر می‌دهند. آنها هر ناحیه از بدن را تحت تأثیر قرار می دهند. تقریباً هر بیماری یا علامتی از سردرد گرفته تا لرزش تا آسیب نخاع و بی اختیاری ادرار را تا حد قابل قبولی درمان می کنند. با چنین دامنه درمانی گسترده و پیشرفت های قابل توجهی در نورو-بیوتکنولوژی، تعجب آور نیست که نورومدولاسیون به عنوان یک صنعت رشد بزرگ برای دهه آینده آماده شود.
اغلب، مردم به تعدیل عصبی در زمینه تسکین درد مزمن فکر می کنند که رایج ترین نشانه است. با این حال، تعداد زیادی از کاربردهای تعدیل عصبی، مانند درمان تحریک عمقی مغز (DBS) برای بیماری پارکینسون، تحریک عصب ساکرال برای اختلالات لگنی و بی اختیاری، و تحریک نخاع برای اختلالات ایسکمیک (آنژین، بیماری عروق محیطی) وجود دارد.
علاوه بر این
دستگاه‌های تعدیل عصبی می‌توانند پاسخی را در جایی که قبلاً وجود نداشت تحریک کنند. مانند موردی که کاشت حلزون شنوایی را در یک بیمار ناشنوا بازیابی می‌کند. برای هر درمان تعدیل کننده عصبی موجود، موارد بیشتری در آینده وجود دارد. یک فناوری نوظهور به نام Brain Gate Neural Interface System برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های مغز و ترجمه آن سیگنال‌ها به حرکات مکان‌نما استفاده شده است. به افراد دارای نقص حرکتی شدید اجازه می‌دهد تا یک «مسیر» جایگزین برای کنترل رایانه با فکر داشته باشند. پتانسیل یک روزه را برای بازیابی درجاتی از حرکات اندام ارائه می‌دهد.
نحوه عملکرد تعدیل عصبی
تعدیل عصبی یا با تحریک فعال اعصاب برای تولید یک پاسخ بیولوژیکی طبیعی یا با استفاده از عوامل دارویی هدفمند در دوزهای بسیار کوچک به طور مستقیم در محل اثر عمل می کند. دستگاه های تحریک عصبی شامل استفاده از الکترودها بر روی مغز، نخاع یا اعصاب محیطی است.
این سرنخ‌ها که دقیقاً قرار گرفته‌اند، از طریق یک کابل گسترش به یک مولد پالس و منبع برق متصل می‌شوند که تحریک الکتریکی لازم را ایجاد می‌کند. یک جریان الکتریکی با ولتاژ پایین از ژنراتور به عصب می‌گذرد و می‌تواند سیگنال‌های درد را مهار کند. یا تکانه‌های عصبی را در جایی که قبلا وجود نداشتند تحریک کند. همچنین عوامل دارویی از طریق پمپ های کاشته شده تحویل داده می شوند. با کمک آن دارو را می توان در دوزهای کمتری تجویز کرد. زیرا لازم نیست قبل از رسیدن به ناحیه مورد نظر متابولیزه شده و از بدن عبور کند. دوزهای کمتر می تواند به معنای عوارض جانبی کمتر، افزایش راحتی بیمار و بهبود کیفیت زندگی باشد.
تحریک فراجمجمه ای مغز یا tDCS
این یکی از روشهایی است که با اهداف مختلف پس از تشخیص پزشک مربوطه در مرکز سلامت مغز دانا انجام می شود. یک درمان غیر تهاجمی و بدون درد تحریک مغز است. که از جریان های الکتریکی مستقیم برای تحریک بخش های خاصی از مغز استفاده می کند.
یک جریان ثابت و با شدت کم از طریق دو الکترود که بر روی سر قرار گرفته اند عبور می کند. که فعالیت سلو های عصبی را تعدیل می کند. دو نوع تحریک با tDCS وجود دارد: تحریک آندی و کاتدی.
- تحریک آندی: برای تحریک فعالیت عصبی عمل می کند.
- تحریک کاتدی: فعالیت عصبی را مهار یا کاهش می دهد.
اگرچه tDCS هنوز یک شکل آزمایشی از تحریک مغز است، اما به طور بالقوه دارای چندین مزیت نسبت به سایر تکنیک های تحریک مغز است. ارزان، غیر تهاجمی، بدون درد و بی خطر است. همچنین مدیریت آن آسان است. تجهیزات به راحتی قابل حمل هستند. شایع ترین عارضه جانبی tDCS خارش یا گزگز خفیف در پوست سر است.
مطالعات زیادی نشان می دهد که این روش ابزار ارزشمندی برای درمان بیماری های عصبی روانی مانند افسردگی، اضطراب، بیماری پارکینسون و درد مزمن باشد. تحقیقات همچنین بهبود شناختی را در برخی از بیماران تحت tDCS نشان داده است.
همکاران متخصص علوم اعصاب و مغز و اعصاب در طب فیزیکی و توانبخشی جانز هاپکینز از تحریک مغز برای رسیدگی به شرایط مختلف، از جمله آسیب مغزی تروماتیک (TBI) و سکته مغزی و برای بهبود علائم در برخی شرایط استفاده می کنند.
- اختلالات زبانی
- اختلالات حرکتی
- اختلال در شناخت
- درد مزمن
آیا تحریک فراجمجمه ای برای همه یکسان کار می کند؟
این روش به دلیل نتایج امیدوارکننده ای که برای بیماران مبتلا به بیماری های مختلف و همچنین برای بهبود شناختی و جسمی در افراد سالم دارد، محبوبیت پیدا کرده است.
از این رو، مکانیسم‌های tDCS نیز هدف تحقیقات مختلف در شرایط in vitro و in vivo (هر دو مدل حیوانی غیر انسانی و افراد انسانی) بوده‌اند. نتایج مثبت ناشی از tDCS در پیامدهای حرکتی، شناختی و عاطفی مختلف قبلاً به‌عنوان پیشرفت‌های معنی‌دار گروهی گزارش شده است. درنتیجه این باعث ایجاد این ایده شد که tDCS می‌تواند برای همه کارساز باشد.
با این حال، به دلیل ویژگی های فردی (به عنوان مثال، فردیت بیولوژیکی)، بعید است که tDCS برای همه یکسان عمل کند. tDCS باعث ایجاد تغییر وابسته به قطبیت در تحریک پذیری عصبی می شد. tDCS آندال منجر به دپلاریزاسیون زیرآستانه و tDCS کاتدی منجر به هیپرپلاریزه شدن می شود. توجه داشته باشید، تغییرات ایجاد شده توسط tDCS زیرآستانه هستند، که باعث شلیک عصبی نمی شود.
تغییر در تحریک پذیری عصبی با استفاده از تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS) برای القای پتانسیل برانگیخته حرکتی (MEP) بررسی شده است. با این تکنیک، یک پالس TMS به ناحیه حرکتی (که باعث شلیک نورون می شود) اعمال می شود. فعالیت الکتریکی عضله مربوطه ارزیابی می شود.
در حال حاضر هیچ مدرکی وجود ندارد که نشان دهد tDCS در صورت استفاده در دستورالعمل های مناسب باعث آسیب طولانی مدت می شود.
چشم انداز آینده
علی‌رغم حجم قابل توجهی از مقالات که نشان‌دهنده پتانسیل tDCS برای افزایش عملکرد در زمینه‌های مرتبط با سازمان‌های نظامی است، کاربرد آن تا حدودی با این واقعیت کاهش یافته است. در حال حاضر مشخص نیست که چه مقدار از مقالات را می‌توان به موقعیت‌های نظامی تعمیم داد. در مرکز سلامت مغز دانا علاوه بر ارائه خدمات به بیماران، کارهای پژوهشی گسترده در واحد پژوهش درحال انجام است.
برای اینکه tDCS واقعاً سودمند باشد، باید تحقیقات بیشتری برای بررسی جنبه های کاربردی استفاده از tDCS در محیط های نظامی انجام شود. این را می توان به پنج حوزه اصلی تقسیم کرد.
- تفاوت‌های بین فردی
- تعمیم‌پذیری تحقیقات مربوط به جمعیت عمومی به پرسنل نظامی
- اینکه آیا اندازه اثرات tDCS به اندازه‌ای بزرگ است که تفاوت عملی در توانایی نظامی و نتایج مأموریت ایجاد کند.
- تعمیم‌پذیری تحقیقات مبتنی بر آزمایشگاه در محیط‌های عملیاتی.
- چگونه tDCS می تواند در برنامه های ارتقاء پرسنل نظامی استفاده شود.
جمع بندی
به طور کلی، tDCS یک تکنیک ایمن است. در تعدیل عصبی بیماری های مختلف اثرات قابل توجهی داشته است. ممکن است برای کاربرد نظامی نیز پتانسیل داشته باشد. هنگامی که tDCS در محدوده های تعیین شده انجام می شود، مزایای احتمالی بر خطرات ایمنی بیشتر است. درنتیجه نگرانی های اخلاقی را می توان از طریق برنامه ریزی و سیاست برطرف کرد.
tDCS زمانی که در شرایط کنترل شده مورد استفاده قرار می گیرد به طور قابل قبولی ایمن است. در حالی که تحقیقات بیشتری در تعدادی از زمینه ها مورد نیاز است. tDCS این پتانسیل را دارد که پس از رسیدگی به این مسائل و تصویب دستورالعمل های مناسب، برای سازمان های نظامی ارزشمند باشد.
این یکی از چندین خدماتی است که در مرکز سلامت مغز دانا ارائه می شود. در روزهای آینده دیگر خدمات را به تفصیل شرح می دهیم.
منبع: About Neuromodulation
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.