Die Elektrostimulation des Gehirns verbessert die geistigen Fähigkeiten, die Kreativität und das Gedächtnis gesunder Menschen

Die TDCS-Technologie - transkranielle Stimulation mit Gleichstrom - wird seit mehr als 20 Jahren untersucht und in der Klinik erfolgreich zur Heilung von Schlaganfällen, zur Behandlung von Depressionen und chronischen Schmerzen eingesetzt. Studien der letzten 6-7 Jahre zeigen jedoch, dass es für gesunde Menschen nützlich sein kann. Ein Artikel von Douglas Fox , der 2011 in der führenden Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, enthüllte der Öffentlichkeit erstmals, dass tDCS das Lernen, das Gedächtnis und das Risiko gesunder Menschen verbessern kann. Seitdem ist die Anzahl der tDCS-Studien stetig gewachsen und eröffnet neue Anwendungsbereiche für diese Technologie.



Kreativität und das Lösen nicht trivialer Aufgaben

Zum Beispiel haben Wissenschaftler der Georgetown University of Washington vor einigen Monaten eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass tDCS die Kreativität beim Denken verbessert. Die Teilnehmer des Experiments - gesunde junge Menschen mit einer ähnlichen Ausbildung und Intelligenzstufe - mussten assoziative Verbindungen zwischen verschiedenen Wortgruppen finden. Und diejenigen, die sich einer elektrischen Stimulation unterzogen, fanden viel mehr nicht triviale Analogien.

Die Fähigkeit von tDCS, die Kreativität zu steigern, wird seit über 5 Jahren untersucht. Im Jahr 2012, die University of Sydney, eine Gruppe von australischen Wissenschaftlern entdeckttDCS hilft bei der Lösung komplexer, bisher unlösbarer Probleme. Es wurde ein Test verwendet, mit dem die meisten Menschen nicht fertig werden: Verbinden Sie 4 Punkte mit 9 Linien, ohne die Hände abzunehmen. Keiner der Teilnehmer konnte die Aufgabe vor der Stimulation lösen, aber tDCS führte dazu, dass 40% (!) Der Probanden die richtige Antwort finden konnten.



Es werden auch Untersuchungen zum Einfluss von tDCS auf die Fähigkeit zur Lösung mathematischer Probleme durchgeführt. Im Jahr 2010 führten Forscher des Cognitive Neuroscience Institute of London ein Experiment durchEs stellte sich heraus, dass tDCS das schnellere Auswendiglernen neuer Zeichen ermöglichte und zu besseren Ergebnissen bei der Lösung von Problemen führte. Die Wirkung der Stimulation hielt sechs Monate lang an, wobei gesunde Freiwillige mathematische Operationen mit fiktiven Zeichen durchführten.

Wie funktioniert tDCS?

Der Mechanismus, der tDCS zugrunde liegt, ist ziemlich einfach. Am Kopf werden Elektroden angelegt, durch die ein schwacher Strom konstanter Stärke (1-2 Milliampere) fließt, der bestimmte Teile des Gehirns betrifft. Die Stromstärke ist zu gering, um Neuronen zu aktivieren. Es ändert jedoch immer noch signifikant ihren physiologischen Zustand, wodurch sie je nach Art der Exposition mehr oder weniger anfällig für Aktivierung sind.



Die Fähigkeit von Neuronen zur Aktivierung hängt von der Potentialdifferenz auf ihrer Membran ab; es ist sie, die tDCS ändert. Im Falle einer positiven Ladung an der Elektrode ("Anode") nimmt die Potentialdifferenz ab, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Neuron im Falle eines externen Signals angeregt wird. Bei einer negativen Elektrodenladung („Kathode“) nimmt dagegen die Erregbarkeit von Neuronen ab.

Um den gewünschten Effekt zu erzielen (z. B. um die Fähigkeit zur Mathematik oder die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen), müssen die Gehirnzonen korrekt ausgewählt und Elektroden mit der entsprechenden Ladung darauf platziert werden. Die Anwendungen für tDCS sind sehr vielfältig und beschränken sich in der Tat nur auf die Kenntnis der Funktionen verschiedener Regionen des Gehirns.

Lernen und Gedächtnis

Im Jahr 2010 führte eine Studiengruppe aus New Mexico eine hochkarätige Studie durch , die zeigte, dass tDCS das Training von „DARWARS Ambush!“ Beschleunigt. - Ein Videospiel, das speziell für die Ausbildung amerikanischer Soldaten entwickelt wurde. Menschen untersuchen virtuelle Landschaften auf Hindernisse - den Schatten eines Scharfschützen oder eines improvisierten Sprengsatzes - und müssen so schnell wie möglich darauf reagieren. Es stellte sich heraus, dass Freiwillige, die während des Trainings tDCS ausgesetzt waren, bessere Ergebnisse zeigten. tDCS wird auch in einer anderen Studie der US-Armee erwähnt. Im Jahr 2011 erschien die Nachricht, dass elektrische Stimulation die Lernfähigkeit amerikanischer Piloten, die in Videosimulationen trainieren, erfolgreich verbessert.



Über 10 Studien zeigendass tDCS die Effizienz beim Erlernen von Fremdsprachen erhöht. Für die "Reinheit" des Experiments studierten Freiwillige fiktive Sprachen. Es stellte sich heraus, dass sie sich nach dem tDCS besser an neue Wörter erinnerten und ihre Sprache fließender wurde.

Sucht

Eine weitere interessante Möglichkeit zur elektrischen Stimulation besteht darin, Sucht zu reduzieren, beispielsweise durch eine köstliche Mahlzeit. In der StudieDeutsche Wissenschaftler unter der Leitung von Kerstin Altmans zu einer Gruppe gesunder Freiwilliger führten eine Woche lang jeden Tag tDCS-Sitzungen durch und beobachteten, wie sich ihre Kalorien ändern würden. Zu diesem Zweck wurden sie über die Art des Experiments in die Irre geführt - die Probanden glaubten, die Wirkung von tDCS auf die Stimmung zu untersuchen. Und vor und nach dem Test wurde ein Tisch für sie gedeckt, angeblich um sich für ihre Teilnahme zu bedanken. Die Menge der verbrauchten Kalorien wurde jedoch streng überwacht, und es stellte sich heraus, dass sie nach einer Woche Stimulation um bis zu 14% abnahm. Laut Forschern geschah dies nicht so sehr aufgrund eines verminderten Appetits, sondern aufgrund der Entwicklung von Willenskraft und der Annahme rationalerer Entscheidungen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass tDCS auch bei anderen Abhängigkeiten hilft - von Nikotin, Alkohol, Marihuana und sogar Kokain.

Depression

tDCS wurde auch erfolgreich zur Behandlung von Depressionen eingesetzt . Darüber hinaus ist die elektrische Stimulation auch bei schweren Formen wirksam - akut und resistent. Der Mechanismus, mit dem tDCS Depressionen bekämpft, scheint viel mit der Wirkung von Antidepressiva zu tun zu haben. Infolgedessen stimuliert tDCS die Produktion von „Glückshormonen“ - Endorphin und Serotonin. Im Gegensatz zu Antidepressiva geht tDCS jedoch nicht mit Nebenwirkungen wie Übelkeit und Schlaflosigkeit einher.

Empathie, Risiko und sicheres Fahren

Es ist unmöglich, alle Auswirkungen von tDCS in den Rahmen dieses Artikels zu beschreiben - sie sind so zahlreich und vielfältig. Lassen Sie uns daher endlich über das Unerwartetste sprechen. Zum Beispiel verbessert die elektrische Stimulation die sozialen Fähigkeiten der Menschen - verbessert das Einfühlungsvermögen und die Fähigkeit, sich in die Lage anderer zu versetzen. In einer Studie spielten gesunde Freiwillige ein Spiel, bei dem sie etwas bewegen mussten, was ein virtueller Charakter vom Bildschirm angefordert hatte. Er sah den Raum jedoch aus einem anderen Blickwinkel als die Person vor dem Bildschirm (zum Beispiel beobachtete er nur einen Teil des Schranks), und dies musste bei der Ausführung der Aufgabe berücksichtigt werden. Als er zum Beispiel darum bat, die größte Kerze neu anzuordnen, musste der Spieler die größte Kerze aus denen auswählen, die der Charakter sehen konnte. Es stellte sich heraus, dass nach tDCS die Genauigkeit der Aufgabe um 33% zunahm.

In einer anderen Arbeit machte tDCS die Probanden weniger rachsüchtig. Freiwillige nahmen am berühmten Ultimatum-Spiel teil. Sein Kern liegt in der Tatsache, dass einer der Teilnehmer 10 USD zwischen sich und dem zweiten Teilnehmer teilen muss und der zweite Teilnehmer, nachdem er das Geld erhalten hat, entscheiden muss, ob er es nehmen wird oder nicht. Im Falle seiner Ablehnung erhält niemand Geld, und wenn er zustimmt, erhält er den vorgeschlagenen Anteil. Es ist bekannt, dass viele Menschen Geld ablehnen, wenn sie denken, dass es zu wenig ist, weil sie dies als Ungerechtigkeit ansehen und den ersten Teilnehmer bestrafen wollen. Nach dem tDCS stimmten die Menschen jedoch viel eher einer geringeren Menge zu.

Die Forschung, die tDCS die Tendenz der Menschen zu reduzieren Risiko und trägt zu einer sichereren Art von Fahr, erhöht das Bewusstsein für den aktuellen Moment und trägt zu einem stärkeren Eintauchen in die Welten der virtuellen Realität bei . Es gibt sogar eine exotische Arbeit, bei der tDCS Tinnitus reduziert , den Geist von falschen Erinnerungen befreit und das Frequenzspektrum des wahrgenommenen Klangs erweitert.

Elektrische Stimulation des Gehirns: Besteht eine Gefahr?

Während der elektrischen Stimulation ist das Gehirn einem Strom sehr schwacher Kraft ausgesetzt - nur 1-2 Milliampere. Dies ist ungefähr das Gleiche wie ein Glühwürmchen, um zu leuchten. Und im Prinzip ist das Verfahren völlig sicher. Schwerwiegende Nebenwirkungenes wird nicht beobachtet (und es wurden bereits mehr als 12.500 wissenschaftliche Artikel zu diesem Thema veröffentlicht) - manchmal nur Juckreiz in der Haut im Bereich der Elektrodenbefestigung, Kribbeln, Brennen und Beschwerden, in seltenen Fällen Kopfschmerzen. Es besteht jedoch das Risiko, dass die Verbesserung einiger Gehirnfunktionen zur Verschlechterung anderer führt. Beispielsweise in einer Studie eine numerische Entsprechung Cohen Kadosha Hirnstimulation half Test memorize Zeichensystem (z.B. Huhn = 1 Ei = 5), war jedoch schwierig , dieses Wissen zu einer anderen Aufgabe zu verwenden, im Vergleich zu Patienten , die alle einprägen ohne Stimulation.

Darüber hinaus muss berücksichtigt werden, dass die Wirkung von tDCS stark von der stimulierten Region des Gehirns und der Aufgabe abhängt, die das Gehirn ausführen muss. Im Falle der falschen Zone des Gehirns und der Art der Exposition (Polarität der Elektroden) kann der Effekt durchaus negativ werden.

Startups

Nach einem Anstieg der Anzahl von Studien zu tDCS tauchen in Amerika Start-ups auf, die elektrische Stimulanzien für gesunde Menschen herstellen. Das erste davon war foc.us , das Spielern zunächst Geräte anbot, dann aber Sportler in die Zielgruppe einbezog. Dann kamen die Startups Apex und PriorMind . Es gibt Berichte, dass ein anderes amerikanisches Startup „ Thync"13 Millionen US-Dollar für die Entwicklung seines Geräts gewonnen. Solche Startups gibt es in Russland, zum Beispiel Brainstorming .

Source: https://habr.com/ru/post/de394415/