Psihiatrične in nevrološke motnje od depresije do shizofrenije do Alzheimerjeve bolezni so očitno zaznamovane z nepravilnostmi v možganskih električnih vzorcih. Te bolezni, ki jih je težko zdraviti, so pokazale odzive na različne vrste elektroterapije, od globoke možganske stimulacije, ki vključuje namestitev elektrod znotraj samih možganov, do elektrokonvulzivne terapije (tako imenovano "šok zdravljenje"), ki povzroča napad v prizadevanju za »ponastavitev« možganov.
Kaj pa, če bi te bolezni lahko zdravili z nežnim, neinvazivnim električnim tokom? To je vprašanje, ki ga je zastavila nevroznanstvenik Flavio Frohlich in njegova ekipa Univerza v Severni Karolini na Chapel Hillu. Raziskujejo zdravljenje, imenovano stimulacija transkranialnega izmeničnega toka, ali tACS, ki ga lahko uporabimo, ko pacient spi. Nedavna študija Frohlicha in njegove ekipe kaže, da zdravljenje kaže na obljubo za izboljšanje spomina, področja, ki ga pogosto prizadenejo različne možganske motnje. To pa kaže, da je tehnika lahko koristna za zdravljenje možganskih motenj.
Frohlich v svoje raziskave prinaša nekoliko nenavadno ozadje, ki bi se mu zdelo še posebej primerno za to področje dela - treniral je kot inženir elektrotehnike, preden je doktoriral iz nevrobiologije.
"Kaj resnično povzroča simptome (pri nevroloških in psihiatričnih boleznih) in kaj nam omogoča, da hodimo, govorimo in sanjamo, so sinhronizirani majhni električni impulzi, ki jih ustvarijo naši možgani, " pravi. "Ko pomislimo na bolezenski proces in s tem na potencialne cilje zdravljenja, pomislimo na manj receptorjev in molekul ter več obsežnih vzorcev električne energije v možganih."
V dvodnevni študiji so 16 udeležencev pozvali, naj naredijo dve vaji spomina ponoči. Nato so jih pred spanjem opremili z elektrodami na točno določenih mestih na lasišču. Neko noč so bolniki prejeli tACS skozi elektrode. Tisto drugo noč so dobili sramotno stimulacijo. Obe jutri sta ponovila iste vaje za spomin. Rezultati ene od vaj (čeprav ne druge) so se po stimulaciji drastično izboljšali v primerjavi s placebom.
"V bistvu, če pogledate na [spomin], ki ga dobite samo s spanjem - in od spomina dobite spominsko korist - ko smo spodbudili, je bilo skoraj dvakrat več, " pravi Frohlich.
TACS je ciljal na "spinalna vretena", valove možganskih aktivnosti, ki naj bi pomagali pri shranjevanju spominov med spanjem. V študiji, bolj ko so bila stimulirana vretena, večja je krepitev spomina zjutraj.
Stimulacija, uporabljena v študiji, se je od običajnih tACS razlikovala po tem, da je bila pod nadzorom povratnih informacij. Naprava je bila programirana tako, da v realnem času zazna spalna vretena in ustrezno uporabi stimulacijo. Frohlich pravi, da ta vrsta izboljšanja tACS ponuja vznemirljiv potencial za individualizacijo zdravljenja. Možganska aktivnost se, razlaga, spreminja od trenutka do trenutka in se od posameznika do posameznika zelo razlikuje. Naslednja generacija tACS bi to lahko upoštevala in dinamično napovedovala možganske spremembe ter se odzvala nanje.
"Deluje kot termostat, " pravi. "Veste, kaj želite, da je sobna temperatura, in ko niha, termostat vklopi toploto ali AC za uravnavanje temperature."
Vseh 16 študentov je bilo zdravih. Ker pa je oblikovanje spomina pri različnih psihiatričnih motnjah oslabljeno, lahko skupina razloži to zdravljenje tudi za tiste s temi motnjami.
"Moja vizija je, da lahko razvijemo resnično nove učinkovite načine zdravljenja resnih duševnih bolezni, kot sta depresija in shizofrenija, " pravi Frohlich. "Prednost sistema TACS je, da je dejansko potrebna strojna oprema v bistvu prenosljiva, zato smo tudi mi in tudi drugi začeli razmišljati o tem, kako to tehnologijo prenesti v dom, morda z oddaljenim spletnim nadzorom ali spremljanjem."
Toda to, opozarja, je morda dobro navzdol.
"To je razburljivo raziskovanje, vendar je to prva študija, " pravi. "Kot pri vsaki dobri znanosti je treba tudi rezultate ponoviti. To je res zgodnje dni. "
Študija, katere prva avtorica je bila podoktorska raziskovalka Caroline Lustenberger, je bila nedavno objavljena v reviji Current Biology .
Frohlich trenutno izvaja dva klinična preskušanja z uporabo tACS, eno o depresiji in eno za shizofrenijo. Obe preskusi vključujeta standardno obravnavo tACS, brez novejšega procesa povratne zanke. Frohlich upa, da bo ta postopek v bližnji prihodnosti pripeljal do kliničnih preskušanj.
