يحفز الدماغ الكهربائي القدرات العقلية والإبداع والذاكرة للأشخاص الأصحاء

تمت دراسة تقنية TDCS - التحفيز عبر الجمجمة بالتيار المباشر - لأكثر من 20 عامًا وتم استخدامها بنجاح في العيادة للتعافي من السكتة الدماغية وعلاج الاكتئاب والألم المزمن. ومع ذلك ، تظهر الدراسات التي أجريت في السنوات 6-7 الماضية أنه يمكن أن يكون مفيدًا للأشخاص الأصحاء. كشف مقال نشره دوغلاس فوكس في عام 2011 في المجلة العلمية الرائدة Nature ، لأول مرة للجمهور العام أن tDCS يمكن أن يحسن التعلم والذاكرة ويقلل من خطر الأشخاص الأصحاء. منذ ذلك الحين ، ازداد عدد دراسات tDCS بشكل مطرد ، مما فتح مجالات جديدة لتطبيق هذه التكنولوجيا.



الإبداع وحل المهام غير التافهة

على سبيل المثال ، قبل بضعة أشهر ، نشر علماء من جامعة جورجتاون في واشنطن دراسة تظهر أن tDCS يحسن الإبداع في التفكير. كان على المشاركين في التجربة - الشباب الأصحاء الذين لديهم تعليم مشابه ومستوى الذكاء - إيجاد روابط ترابطية بين مجموعات مختلفة من الكلمات. وأولئك الذين خضعوا للتحفيز الكهربائي وجدوا الكثير من المقارنات غير التافهة.

تمت دراسة قدرة tDCS على زيادة الإبداع لأكثر من 5 سنوات. في عام 2012 ، اكتشفت مجموعة من العلماء الأستراليين من جامعة سيدنييساعد tDCS على حل المشكلات المعقدة التي لم تكن قابلة للذوبان سابقًا. تم استخدام اختبار ، حيث لا يستطيع معظم الناس التعامل معه: قم بتوصيل 4 نقاط بـ 9 خطوط ، دون أن يرفعوا أيديهم. لم يتمكن أي من المشاركين من حل المهمة قبل التحفيز ، لكن tDCS أدى إلى حقيقة أن 40 ٪ (!) من الأشخاص كانوا قادرين على العثور على الإجابة الصحيحة.



كما تجرى أبحاث حول تأثير tDCS على القدرة على حل المشكلات الرياضية. في عام 2010 ، أجرى باحثون من معهد علم الأعصاب الإدراكي في لندن تجربةقام فيه متطوعون أصحاء بعمليات رياضية برموز وهمية ، يشيرون إلى الأرقام من 1 إلى 9. وتبين أن tDCS سهلت حفظ أسرع للرموز الجديدة وأدى إلى نتائج أفضل في حل المشكلات ، واستمر تأثير التحفيز لمدة ستة أشهر.

كيف يعمل tDCS؟

الآلية الكامنة وراء tDCS بسيطة إلى حد ما. يتم تطبيق الأقطاب الكهربائية على الرأس الذي يمر من خلاله تيار ضعيف من قوة ثابتة (1-2 مل أمبير) ، مما يؤثر على أجزاء معينة من الدماغ. القوة الحالية صغيرة جدًا لتفعيل الخلايا العصبية. ومع ذلك ، فإنه لا يزال يغير بشكل كبير حالتهم الفسيولوجية ، مما يجعلهم أكثر أو ، على العكس ، أقل عرضة للتفعيل ، اعتمادًا على نوع التعرض.



تعتمد قدرة الخلايا العصبية على التنشيط على الاختلاف المحتمل في الغشاء. هو الذي يتغير tDCS. في حالة وجود شحنة موجبة على القطب ("الأنود") ، ينخفض ​​الفرق المحتمل ، مما يزيد من احتمال إثارة الخلايا العصبية في حالة وجود إشارة خارجية. في حالة شحنة قطب سالبة ("الكاثود") ، تنخفض استثارة الخلايا العصبية ، على العكس.

من أجل الحصول على التأثير المطلوب (على سبيل المثال ، لزيادة القدرة على الرياضيات أو معدل التفاعل) ، من الضروري تحديد مناطق الدماغ بشكل صحيح ووضع الأقطاب الكهربائية مع الشحنة المقابلة عليها. تطبيقات tDCS متنوعة للغاية ، وفي الواقع ، تقتصر فقط على معرفة وظائف مناطق مختلفة من الدماغ.

التعلم والذاكرة

وفي عام 2010، أجرى فريق بحثي من نيو مكسيكو رفيعة المستوى التحقيق ، والتي أظهرت أن tDCS تسارع التعلم «DARWARS كمين!» - لعبة فيديو مصممة خصيصًا لتدريب الجنود الأمريكيين. يفحص الناس المناظر الطبيعية الافتراضية بحثًا عن العقبات - الظل الذي يلقي به قناص أو جهاز متفجر مرتجل ، ويجب أن يستجيب لهم في أسرع وقت ممكن. اتضح أن المتطوعين الذين تعرضوا لـ tDCS أثناء التدريب أظهروا نتائج أفضل. تم ذكر tDCS أيضًا في دراسة أخرى أجراها الجيش الأمريكي. في عام 2011 ، ظهرت رسالة مفادها أن التحفيز الكهربائي يحسن بنجاح القدرة على التعلم للطيارين الأمريكيين الذين يتدربون على محاكاة الفيديو. تظهر



أكثر من 10 دراساتأن tDCS يزيد من كفاءة تعلم اللغات الأجنبية. من أجل "نقاء" التجربة ، درس المتطوعون لغات خيالية. اتضح أنه بعد tDCS تذكروا الكلمات الجديدة بشكل أفضل ، وأصبح خطابهم أكثر طلاقة.

الإدمان

فرصة أخرى مثيرة للتحفيز الكهربائي هي الحد من الإدمان ، على سبيل المثال ، من وجبة شهية. في الدراسةقام العلماء الألمان بقيادة Kerstin Altmans إلى مجموعة من المتطوعين الأصحاء بإجراء جلسات tDCS كل يوم لمدة أسبوع وشاهدوا كيف ستتغير سعراتهم الحرارية. للقيام بذلك ، تم تضليلهم حول طبيعة التجربة - اعتقد المشاركون أنهم درسوا تأثير tDCS على المزاج. وقبل الاختبار وبعده ، تم وضع طاولة لهم ، من المفترض أن أشكرهم على مشاركتهم. ومع ذلك ، تم مراقبة كمية السعرات الحرارية المستهلكة بدقة ، وتبين أنه بعد أسبوع من التحفيز انخفض بنسبة تصل إلى 14 ٪. وفقًا للباحثين ، لم يحدث هذا كثيرًا بسبب انخفاض الشهية ، ولكن بسبب تطور قوة الإرادة واعتماد قرارات أكثر عقلانية. لذلك ، ليس من المستغرب أن يساعد tDCS أيضًا في الإدمان الآخر - من النيكوتين والكحول والماريجوانا وحتى الكوكايين.

الاكتئاب

تم استخدام tDCS بنجاح لعلاج الاكتئاب . علاوة على ذلك ، فإن التحفيز الكهربائي فعال حتى في حالة الأشكال الحادة - الحادة والمقاومة. يبدو أن الآلية التي يحارب بها tDCS الاكتئاب لها الكثير من القواسم المشتركة مع عمل مضادات الاكتئاب. ونتيجة لذلك ، يحفز tDCS إنتاج "هرمونات السعادة" - الإندورفين والسيروتونين. ومع ذلك ، على عكس مضادات الاكتئاب ، لا يصاحب tDCS آثار جانبية مثل الغثيان والأرق.

التعاطف والمخاطر والقيادة الآمنة

من المستحيل وصف جميع تأثيرات tDCS في إطارات هذه المقالة - فهي عديدة ومتنوعة. لذلك ، لنتحدث أخيرًا عن الأكثر غير المتوقع. على سبيل المثال ، يحفز التحفيز الكهربائي المهارات الاجتماعية للناس - يعزز التعاطف والقدرة على وضع نفسه في مكان الآخرين. في إحدى الدراسات ، لعب المتطوعون الأصحاء لعبة حيث كان عليهم نقل شيء طلبته شخصية افتراضية من الشاشة. ومع ذلك ، رأى الغرفة من زاوية مختلفة عن الشخص الموجود أمام الشاشة (على سبيل المثال ، شاهد جزءًا فقط من الخزانة) ، ويجب أخذ ذلك في الاعتبار عند إكمال المهمة. على سبيل المثال ، عندما طلب إعادة ترتيب أكبر شمعة ، كان على اللاعب اختيار أكبر شمعة من تلك التي يمكن أن تراها الشخصية. اتضح أنه بعد tDCS ، زادت دقة المهمة بنسبة 33٪.

في عمل آخر ، جعل tDCS الموضوعات أقل انتقامًا. شارك المتطوعون في لعبة Ultimatum الشهيرة. يكمن جوهرها في حقيقة أنه يجب على أحد المشاركين مشاركة 10 دولارات بينه وبين المشارك الثاني ، ويجب على المشارك الثاني ، بعد استلام الأموال ، أن يقرر ما إذا كان سيأخذها أم لا. في حالة رفضه ، لا يحصل أي شخص على أي أموال ، وإذا وافق ، فيحصل على السهم المقترح. من المعروف أن الكثير من الناس يرفضون المال إذا اعتقدوا أنه قليل للغاية ، لأنهم يرون هذا ظلمًا ويريدون معاقبة المشارك الأول. ومع ذلك ، بعد tDCS ، كان الناس أكثر عرضة للاتفاق مع كمية أقل.

تم إجراء دراسات يقلل فيها tDCS من شهية الأشخاص للمخاطر ويسهم في أسلوب قيادة أكثر أمانًا.، يزيد من الوعي باللحظة الحالية ويساهم في انغماس أكبر في عوالم الواقع الافتراضي . حتى أن هناك عملًا غريبًا يقلل tDCS من طنين الأذن ، ويزيل ذهن الذكريات الزائفة ويوسع نطاق تردد الصوت المدرك.

التحفيز الكهربائي للدماغ: هل هناك خطر؟

في عملية التحفيز الكهربائي ، يتعرض الدماغ لتيار ضعيف للغاية - فقط 1-2 مللي أمبير. هذا هو نفس ما تنفقه اليراع من أجل التوهج. ومن حيث المبدأ ، فإن الإجراء آمن تمامًا. آثار جانبية خطيرةلم يتم ملاحظته (وتم نشر أكثر من 12500 مقالة علمية بالفعل حول هذا الموضوع) - في بعض الأحيان الحكة فقط في الجلد في منطقة التعلق بالقطب الكهربائي ، والوخز والحرق وعدم الراحة ، في حالات نادرة ، الصداع. ومع ذلك ، هناك خطر من أن يؤدي تحسين بعض وظائف الدماغ إلى تدهور وظائف أخرى. على سبيل المثال ، في إحدى دراسات كوهين كادوش ، ساعد تحفيز الدماغ الأشخاص على حفظ نظام من الشخصيات ذات المراسلات العددية (على سبيل المثال ، دجاج = 1 ، بيضة = 5) ، ولكن كان من الصعب عليهم استخدام معرفتهم في مهمة أخرى ، مقارنة مع الأشخاص الذين تذكروا كل شيء بدون تحفيز.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن تأثير tDCS يعتمد بشكل كبير على المنطقة المحفزة للدماغ والمهمة التي يجب أن يؤديها الدماغ. في حالة المنطقة الخاطئة من الدماغ ونوع التعرض (قطبية الأقطاب الكهربائية) - قد يصبح التأثير سلبيًا.

الشركات الناشئة

بعد زيادة عدد الدراسات على tDCS ، بدأت الشركات الناشئة في الظهور في أمريكا تخلق منشطات كهربائية للأشخاص الأصحاء. كان أولها foc.us ، الذي عرض في البداية أجهزة للاعبين ، ولكنه ضم بعد ذلك الأشخاص المشاركين في الرياضة في الجمهور المستهدف. ثم جاءت الشركات الناشئة Apex و PriorMind . هناك تقارير تفيد بأن شركة أمريكية ناشئة أخرى " Thync"جذبت 13 مليون دولار لتطوير جهازها. توجد مثل هذه الشركات الناشئة في روسيا ، على سبيل المثال ، العصف الذهني .

Source: https://habr.com/ru/post/ar394415/