تحریک فرا جمجمه ای مغز با جریان مستقیم یا tDCS یک روش تنظیم کننده عصبی (Neuromodulator) است که باعث می شود جریان از طریق جمجمه به مغز انتقال پیدا کند. در حال حاضر این روش تحریک مغز به صورت گسترده ای توسط دانشمندان علوم اعصاب برای اهداف پزشکی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرد. تا به حال مکانیسم های متعدد نوروفیزیولوژیک این تحریک بر روی قشر مغز شناخته شده اند با این حال اطلاعات کمی در مورد تاثیر این تحریک بر اعصاب محیطی پوست سر منتشر شده بود.
در تحقیق جدیدی که در سال 2021 در مجله روانپزشکی ملکولی منتشر شد، Luuk van Boekholdt و همکاران نشان دادند که tDCS می تواند با تحریک اعصاب محیطی روی پوست سر، باعث افزایش میزان برانگیختگی و هوشیاری شود. آنها نشان دادند که این نوع تحریک باعث ایجاد پتانسیل عمل در نورون های محیطی زیر پوست سر می شود که این نورون ها به نوبه خود سیستم مشبک را فعال می کنند که در آن هسته لوکوس سرلئوس در ساقه مغز نوراپینفرین تولید کرده و در نهایت باعث برانگیختگی و ایجاد هوشیاری در افراد می شود. نویسندگان این مقاله پیشهاد می کنند برای کاهش اثر این فاکتور مداخله گر و بهبود طراحی آزمایش در مطالعات بهتر است قبل از تحریک ناحیه خاصی از مغز برای اهداف تحقیقاتی، اعصاب محیطی را به کمک دارو های بی حس کننده موضعی، مسدود کرد و سپس تحریک الکتریکی فراجمجمه ای را اعمال کرد. در غیر این صورت اهدافی غیر از محل های تحریک نیز ممکن است به صورت غیر مستقیم تحت تاثیر قرار گیرند.
در زمان tDCS میدان الکتریکی قویتری روی اعصاب محیطی پوست سر نسبت به قشر مغز وجود دارد. به طوری که 1 میلی آمپر تحریک می تواند باعث ایجاد پتانسل عمل در نورون های محیطی شود. که در نتیجه این تحریک سیستم حسی فعال شده و فرد احساس گزگز و مورمور روی پوست سر خود دارد.
بسته به محل قرار گیری الکترود ها روی پوست سر، tDCS می تواند عصب سه قلو یا اکسیپیتال را تحریک کند سپس اطلاعات حسی از طریق Reticular activating system پردازش می شوند. در این سیستم Locus Coeruleus با افزایش آزاد سازی نوراپی نفرین در سراسر مغز، باعث ایجاد چالاکی و برنگیختگی در فرد می شود. سیگنالینگ همین اعصاب باعث ایجاد حس سوزن سوزن شدن پوست سر می شود.
با توجه به این مقاله می توان نتیجه گرفت برای درک بهتر میکانیسم tDCS باید در مطالعات آینده این فاکتور مداخله گر را نیز مورد توجه قرار داد تا بتوان همه تأثیرات مشاهده شده tDCS را بi تحریک مستقیم قشر زیر الکترود مرتبط دانست، نه آثار این تحریک بر اعصاب محیطی.
منبع: https://www.nature.com/articles/s41380-020-00962-6
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.