Elektrostimulasi otak meningkatkan kemampuan mental, kreativitas, dan memori orang sehat

Teknologi TDCS - stimulasi transkranial dengan arus searah - telah dipelajari selama lebih dari 20 tahun dan telah berhasil digunakan di klinik untuk pemulihan dari stroke, pengobatan depresi dan nyeri kronis. Namun, penelitian selama 6-7 tahun terakhir menunjukkan bahwa itu dapat bermanfaat bagi orang sehat. Sebuah artikel oleh Douglas Fox , yang diterbitkan pada tahun 2011 di jurnal sains terkemuka Nature, pertama kali mengungkapkan kepada masyarakat umum bahwa tDCS dapat meningkatkan pembelajaran, memori, dan mengurangi risiko orang sehat. Sejak saat itu, jumlah penelitian tDCS terus berkembang, membuka area baru penerapan teknologi ini.



Kreativitas dan menyelesaikan tugas-tugas non-sepele

Misalnya, beberapa bulan yang lalu, para ilmuwan dari Georgetown University of Washington menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan bahwa tDCS meningkatkan kreativitas dalam berpikir. Para peserta dalam percobaan - anak muda yang sehat dengan pendidikan dan tingkat kecerdasan yang sama - harus menemukan hubungan asosiatif antara serangkaian kata yang berbeda. Dan mereka yang menjalani stimulasi listrik menemukan lebih banyak analogi non-sepele.

Kemampuan tDCS untuk meningkatkan kreativitas telah dipelajari selama lebih dari 5 tahun. Pada 2012, sekelompok ilmuwan Australia dari University of Sydney ditemukantDCS membantu memecahkan masalah kompleks yang sebelumnya tidak dapat diselesaikan. Sebuah tes digunakan, dengan mana kebanyakan orang tidak dapat mengatasinya: hubungkan 4 poin dengan 9 baris, tanpa melepaskan tangan mereka. Tak satu pun dari peserta mampu menyelesaikan tugas sebelum stimulasi, tetapi tDCS mengarah pada fakta bahwa 40% (!) Dari subyek mampu menemukan jawaban yang benar.



Penelitian juga sedang dilakukan pada efek tDCS pada kemampuan untuk memecahkan masalah matematika. Pada tahun 2010, para peneliti dari Cognitive Neuroscience Institute of London melakukan percobaandi mana sukarelawan yang sehat melakukan operasi matematika dengan simbol fiktif, menunjukkan angka dari 1 hingga 9. Ternyata tDCS memfasilitasi penghafalan simbol-simbol baru dengan lebih cepat dan menghasilkan hasil yang lebih baik dalam menyelesaikan masalah, dan efek stimulasi berlangsung selama enam bulan.

Bagaimana cara kerja tDCS?

Mekanisme yang mendasari tDCS cukup sederhana. Elektroda diaplikasikan pada kepala yang dilewatinya arus lemah dengan kekuatan konstan (1-2 miliamp), yang mempengaruhi bagian otak tertentu. Kekuatan saat ini terlalu kecil untuk mengaktifkan neuron. Namun, itu masih secara signifikan mengubah keadaan fisiologis mereka, membuat mereka lebih atau, sebaliknya, kurang rentan terhadap aktivasi, tergantung pada jenis paparan.



Kemampuan neuron untuk mengaktifkan tergantung pada perbedaan potensial pada membran mereka; dialah yang mengubah tDCS. Dalam kasus muatan positif pada elektroda ("anoda"), perbedaan potensial berkurang, yang meningkatkan kemungkinan neuron tereksitasi dalam hal sinyal eksternal. Dalam kasus muatan elektroda negatif ("katoda"), rangsangan neuron, sebaliknya, menurun.

Untuk mendapatkan efek yang diinginkan (misalnya, untuk meningkatkan kemampuan matematika atau laju reaksi), perlu untuk memilih zona otak dengan benar dan menempatkan elektroda dengan muatan yang sesuai padanya. Aplikasi untuk tDCS sangat beragam, dan, pada kenyataannya, hanya terbatas pada pengetahuan tentang fungsi berbagai daerah otak.

Belajar dan memori

Pada tahun 2010, sebuah kelompok studi dari New Mexico melakukan studi profil tinggi , yang menunjukkan bahwa tDCS mempercepat pelatihan "DARWARS Ambush!" - Sebuah permainan video yang dirancang khusus untuk melatih tentara Amerika. Orang-orang memeriksa bentang alam virtual untuk halangan - bayangan yang dilemparkan oleh penembak jitu atau alat peledak improvisasi, dan harus meresponsnya secepat mungkin. Ternyata relawan yang terpapar tDCS selama pelatihan menunjukkan hasil yang lebih baik. tDCS juga disebutkan dalam penelitian lain oleh Angkatan Darat AS. Pada 2011, muncul pesan bahwa stimulasi listrik berhasil meningkatkan kemampuan belajar pilot Amerika yang sedang berlatih simulasi video.



Lebih dari 10 penelitian menunjukkanbahwa tDCS meningkatkan efisiensi belajar bahasa asing. Untuk "kemurnian" percobaan, sukarelawan mempelajari bahasa fiksi. Ternyata setelah tDCS mereka lebih mengingat kata-kata baru, dan ucapan mereka menjadi lebih lancar.

Kecanduan

Peluang lain yang menarik untuk stimulasi listrik adalah untuk mengurangi kecanduan, misalnya, dari makanan yang lezat. Dalam belajarIlmuwan Jerman yang dipimpin oleh Kerstin Altmans ke sekelompok sukarelawan sehat melakukan sesi tDCS setiap hari selama seminggu dan mengamati bagaimana kalori mereka akan berubah. Untuk melakukan ini, mereka disesatkan tentang sifat percobaan - subjek berpikir bahwa mereka mempelajari efek tDCS pada suasana hati. Dan sebelum dan sesudah ujian, sebuah meja disiapkan untuk mereka, yang seharusnya berterima kasih atas partisipasi mereka. Namun, jumlah kalori yang dikonsumsi dipantau secara ketat, dan ternyata setelah seminggu stimulasi berkurang sebanyak 14%. Menurut para peneliti, ini terjadi bukan karena penurunan nafsu makan, tetapi karena pengembangan kemauan dan adopsi keputusan yang lebih rasional. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa tDCS juga membantu kecanduan lainnya - mulai dari nikotin, alkohol, ganja, dan bahkan kokain.

Depresi

tDCS juga telah berhasil digunakan untuk mengobati depresi . Selain itu, stimulasi listrik efektif bahkan dalam kasus bentuk parah - akut dan resisten. Mekanisme tTCS melawan depresi tampaknya memiliki banyak kesamaan dengan aksi antidepresan. Akibatnya, tDCS merangsang produksi "hormon kebahagiaan" - endorphin dan serotonin. Namun, tidak seperti antidepresan, tDCS tidak disertai dengan efek samping seperti mual dan insomnia.

Empati, Beresiko, dan Mengemudi dengan Aman

Tidak mungkin untuk menggambarkan semua efek tDCS dalam bingkai artikel ini - mereka sangat banyak dan beragam. Karena itu, mari kita bicara tentang hal yang paling tidak terduga. Sebagai contoh, stimulasi listrik meningkatkan keterampilan sosial orang - meningkatkan empati dan kemampuan untuk menempatkan diri pada posisi orang lain. Dalam sebuah penelitian, sukarelawan sehat memainkan permainan di mana mereka harus memindahkan sesuatu yang diminta karakter virtual dari layar. Namun, dia melihat ruangan dari sudut yang berbeda dari orang di depan layar (misalnya, dia hanya menonton sebagian dari lemari), dan ini harus diperhitungkan ketika menyelesaikan tugas. Misalnya, ketika dia meminta untuk mengatur ulang lilin terbesar, pemain harus memilih lilin terbesar dari yang dapat dilihat oleh karakter. Ternyata setelah tDCS, akurasi tugas meningkat sebesar 33%.

Dalam karya lain , tDCS membuat subjek menjadi kurang balas dendam. Relawan mengambil bagian dalam permainan Ultimatum yang terkenal. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa salah satu peserta harus berbagi $ 10 antara dirinya dan peserta kedua, dan peserta kedua, setelah menerima uang, harus memutuskan apakah ia akan mengambilnya atau tidak. Dalam hal penolakannya, tidak ada yang menerima uang, dan jika dia setuju, dia menerima bagian yang diusulkan. Diketahui bahwa banyak orang menolak uang jika mereka berpikir itu terlalu sedikit, karena mereka melihat ini sebagai ketidakadilan dan ingin menghukum peserta pertama. Namun, setelah tDCS, orang lebih mungkin untuk setuju dengan jumlah yang lebih kecil.

Penelitian telah dilakukan di mana tDCS mengurangi selera risiko orang dan berkontribusi pada gaya mengemudi yang lebih aman., meningkatkan kesadaran akan momen saat ini dan berkontribusi pada perendaman yang lebih besar di dunia realitas virtual . Bahkan ada karya eksotis yang tDCS mengurangi tinnitus , membersihkan pikiran dari memori palsu dan memperluas spektrum frekuensi suara yang dirasakan.

Stimulasi listrik otak: apakah ada bahaya?

Dalam proses stimulasi listrik, otak terpapar arus kekuatan yang sangat lemah - hanya 1-2 miliamp. Ini hampir sama dengan kunang-kunang yang dihabiskan untuk bersinar. Dan pada prinsipnya, prosedur ini sepenuhnya aman. Efek samping yang seriusitu tidak diamati (dan lebih dari 12.500 artikel ilmiah telah diterbitkan pada topik) - kadang-kadang hanya gatal di kulit di area lampiran elektroda, kesemutan, terbakar dan tidak nyaman, dalam kasus yang jarang terjadi, sakit kepala. Namun, ada risiko bahwa peningkatan beberapa fungsi otak akan menyebabkan kerusakan fungsi otak lainnya. Misalnya, dalam salah satu penelitian Cohen Kadosh , stimulasi otak membantu subjek menghafal sistem karakter dengan korespondensi numerik (misalnya, ayam = 1, telur = 5), tetapi lebih sulit bagi mereka untuk menggunakan pengetahuan mereka dalam tugas lain, dibandingkan dengan subjek yang mengingat semuanya tanpa stimulasi.

Selain itu, harus diingat bahwa efek tDCS sangat tergantung pada daerah stimulasi otak dan tugas yang harus dilakukan otak. Dalam kasus zona otak yang salah dan jenis paparan (polaritas elektroda) - efeknya mungkin menjadi negatif.

Startup

Setelah lonjakan jumlah studi tentang tDCS, start-up telah mulai muncul di Amerika yang menciptakan stimulan listrik untuk orang sehat. Yang pertama adalah foc.us , yang awalnya menawarkan perangkat kepada gamer, tetapi kemudian menyertakan orang-orang yang terlibat dalam olahraga dalam audiens target. Kemudian muncul startup Apex dan PriorMind . Ada laporan bahwa startup Amerika lainnya “ Thync"Menarik $ 13 juta untuk mengembangkan perangkatnya. Startup semacam itu ada di Rusia, misalnya, Brainstorm .

Source: https://habr.com/ru/post/id394415/