Exército dos EUA testa estimulação elétrica cerebral para melhorar multitarefa

O Exército dos EUA começou a testar uma nova maneira de aumentar as habilidades mentais das pessoas através da estimulação elétrica do cérebro. A categoria de especialidades para as quais essa técnica será proposta inclui a Força Aérea, operadores de drones e outros militares que precisam responder rapidamente a problemas em situações estressantes. Segundo especialistas que desenvolveram a técnica, a estimulação elétrica, entre outros efeitos, reduz o tempo de reação humana a estímulos externos. Essa é a chamada "micropolarização transcraniana" (tDCS).

O hardware do sistema inclui cinco eletrodos, que enviam uma fraca descarga elétrica através do crânio para certas áreas do córtex cerebral. Estudos anteriores mostraram que isso ajuda a melhorar o funcionamento de certos grupos de neurônios, o que, por sua vez, melhora as habilidades cognitivas da própria pessoa.

Essa tecnologia é vista como uma alternativa mais segura a medicamentos como modafinil e ritalina. Ambos são usados ​​como estimulantes cerebrais, inclusive no exército dos EUA. Esses medicamentos são administrados se necessário, apenas mediante receita médica.


As habilidades cognitivas de uma pessoa podem ser prejudicadas se as cargas se tornarem muito intensas. Um estudo realizado por cientistas mostra que estimular o cérebro com sinais elétricos pode melhorar a função cerebral e mantê-la em um determinado nível por um certo período de tempo.Os

desenvolvedores da tecnologia de estimulação elétrica cerebral estão confiantesque não há efeitos colaterais prejudiciais. Ao mesmo tempo, alguns especialistas acreditam que, para uma declaração sobre a completa inocuidade da tecnologia, é necessário observar voluntários que experimentam estimulação elétrica por um longo tempo.

Um dos motivos de preocupação é o fato de, até o momento, não existirem normas que descrevam o escopo da tecnologia e os parâmetros quantitativos do trabalho (resistência da corrente, localização do eletrodo, tempo de operação etc.) Portanto, em um futuro próximo, é necessário desenvolver esses padrões para que a tecnologia seja regulamentada. O fato de a microestimulação melhorar a concentração, disseram os autores do estudo de 2015 . As forças armadas dos EUA, até onde você pode entender, apenas repetiram este estudo, decidindo usá-lo na prática.

Até agora, a estimulação elétrica está sendo testada em um número limitado de voluntários da Base da Força Aérea Voluntária. Wright Patterson em Ohio, EUA. Segundo os cientistas que estão trabalhando no projeto, as habilidades cognitivas dos soldados cansados ​​aumentam depois que o cérebro das pessoas é estimulado com eletricidade.

“A Força Aérea geralmente realiza operações aéreas usando o controle remoto de aeronaves, quando um operador humano monitora a operação do dispositivo e responde a fatores externos por um longo período de tempo. Devido à monotonia das operações realizadas, a eficiência dos operadores pode cair logo após o início da operação ”, afirmou o comunicado.

Pesquisadores descobriram que estimular o cérebro com eletricidade melhora uma gama de capacidades humanas, incluindo multitarefa e velocidade de reação. Os cientistas dizem que trabalham com a estimulação transcraniana por corrente contínua (tDCS), que tem um impacto significativo sobre os seres humanos.Nas

experiências, os cientistas selecionaram vários voluntários e pediram que fizessem um teste desenvolvido pela NASA.Este teste verifica a capacidade de uma pessoa em particular executar várias tarefas Como parte do teste, o voluntário precisa monitorar um objeto dentro de um círculo em movimento na tela do computador; ao mesmo tempo, o sujeito do teste precisa monitorar outras três tarefas e responder a solicitações de conhecimento na tela. Os

voluntários foram divididos em duas equipes. Os representantes da primeira parte colocaram eletrodos em suas cabeças, o que deu uma corrente de 2 miliamperes por 36 minutos. O segundo grupo de voluntários também recebeu estimulação, mas apenas em 30 segundos.

Os autores do projeto afirmam que os representantes do primeiro grupo passaram no teste multitarefa muito melhor do que os representantes do segundo grupo. A diferença no tempo necessário para concluir as tarefas de teste foi de quatro minutos. "Os resultados mostraram que a microestimulação melhora as capacidades de uma pessoa, em particular, sua capacidade de executar várias tarefas ao mesmo tempo", indicam os desenvolvedores. Agora, os cientistas estão trabalhando em uma verificação em larga escala da eficácia da estimulação elétrica do cérebro. Em particular, eles querem descobrir por quanto tempo as habilidades cognitivas de uma pessoa melhoram após a conclusão da estimulação elétrica.

Os resultados de cientistas da base aérea de Ohio confirmam os resultados de estudos anteriores realizados por outros especialistas. No ano passado, os cientistas mostraram que a microestimulação funciona melhor que a cafeína. Os franco-atiradores também foram submetidos a estimulação elétrica, verificando o efeito em programas de treinamento em realidade virtual.

Os militares agora estão analisando os resultadosestudos, avaliando a possibilidade de usar a estimulação elétrica para outros grupos de soldados, não apenas pilotos e franco-atiradores. No entanto, vários especialistas requerem estudos adicionais para provar a segurança da técnica a longo prazo. "Mesmo para as especialidades em que a atenção humana é extremamente crítica, devemos estar convencidos de que tudo isso é seguro antes de iniciar uma implementação ativa", disse Neil Levy, vice-diretor do Oxford Center for Neuroethics.


Filmado a partir do filme "Love and Pigeons"

O problema é que quase qualquer um pode criar equipamentos para estimulação elétrica - isso não é muito difícil. Por exemplo, na Internet, você pode comprar um kit para estimulação elétrica e trabalhar com ele o tempo que quiser - tudo isso não é regulado de forma alguma. Jovens cujo sistema nervoso ainda está no estágio formativo podem sofrer estímulos elétricos, e ninguém sabe como isso afetará seus corpos. Além disso, o uso de correntes mais altas pode levar a danos cerebrais - isso também deve ser reconhecido.

E em 2014, um cientista de Oxford, Roy Cohen Kadosh (Roi Cohen Kadosh) alertou que a estimulação elétrica melhora parte das habilidades humanas, isso é verdade. Mas, ao mesmo tempo, outras habilidades estão piorando . Por exemplo, em um estudoos sujeitos memorizaram bem o sistema de correspondência numérica (por exemplo, frango = 2, ovo = 7), mas o uso desses dados em outra tarefa relacionada acabou sendo pior para voluntários com microestimulação do que para o grupo controle.

Ao mesmo tempo, este ano, uma equipe de cientistas da Universidade de Harvard, Oxford e Tübingen descobriu que o tDCS acelera o aprendizado e melhora a memória verbal em mais de 20%. Além disso, o efeito foi de longo prazo e durou 2 meses. Aqui, a estimulação elétrica foi realizada usando uma corrente de 1 miliampere por meia hora por dia, durante dois dias consecutivos.

Outro grupo de cientistas descobriuessa microestimulação permite reduzir o tempo de sono e a qualidade do sono não diminui: não há fadiga ou sonolência depois de acordar. A proporção das fases do sono também não muda.

Por que e como a estimulação elétrica funciona?

O fato de realmente afetar o tecido nervoso está fora de dúvida. Os cientistas realizaram vários estudos sobre esse tópico. Conclusão - a microestimulação causa a chamada potencialização a longo prazo e a depressão a longo prazo das sinapses. Todos esses são os processos subjacentes à formação da memória e do aprendizado. Quanto ao primeiro termo, descreve o processo de reestruturação das conexões entre neurônios individuais, o que aumenta a "conexão" de áreas individuais do cérebro. O segundo termo descreve o processo de redução da "conectividade".

Principalmente, a estimulação elétrica altera o potencial de membrana dos neurônios. Ou seja, há uma mudança no estado fisiológico das células do tecido nervoso, o que as torna mais ativas, propensas a excitação ou menos.

O que mais?

Existem outros efeitos. Este ano, outro grupo de pesquisadores descobriu que a microestimulação afeta a neuroplasticidade através da ativação das células gliais, que podem ser chamadas células auxiliares do tecido nervoso. Além disso, outro estudo mostrou a possibilidade de alterar a regulação epigenética do gene BDNF como resultado da influência das microcorrentes no tecido nervoso. Este gene é responsável pela formação da memória de longo prazo. BDNF refere-se a neurotrofinas, substâncias que estimulam e apoiam o desenvolvimento de neurônios.



As forças armadas dos EUA usam uma configuração característica de eletrodos para estimular áreas do cérebro responsáveis ​​por aumentar a concentração e a resistência à "fadiga nervosa" ao realizar ações monótonas.

Uma configuração diferente dos eletrodos pode levar a outros efeitos, por exemplo, para melhorar o "aprendizado motor". Nesse caso, o ânodo deve ser colocado acima do córtex motor primário. A microestimulação também é usada para tratar a depressão , incluindo suas formas graves. Segundo especialistas, o efeito das microcorrentes é provavelmente semelhante ao efeito dos antidepressivos, como resultado do qual o cérebro começa a produzir ativamente endorfinas e serotonina, os chamados "hormônios da felicidade". Além disso, praticamente não há efeitos colaterais inerentes ao tratamento médico da depressão.

Em geral, mais de 12 mil artigos já foram publicados sobre o tema de estimulação cerebral, e na maioria deles os autores concluem que não há efeitos colaterais graves. Em alguns casos, nota-se prurido no ponto de fixação dos eletrodos ou dor de cabeça, mas isso raramente acontece.

Agora, muitos especialistas estão confiantes de que a estimulação elétrica é uma bênção. Nos EUA, Europa e Rússia, as startups começaram a aparecer, oferecendo seus próprios aparelhos para estimulação elétrica em casa ou no escritório. Além disso, existem sistemas para atletas e pessoas que levam um estilo de vida sedentário e para quem a clareza de pensamento e a concentração são importantes.

Como já mencionado, até o momento não há informações sobre as consequências negativas do uso da estimulação elétrica. Talvez eles realmente não sejam, ou talvez simplesmente não existam estudos destinados a estudar o efeito a longo prazo do uso de pequenas correntes para ativar o cérebro.

A sociedade como um todo percebe positivamente a estimulação elétrica. Entre os usuários que trabalharam com diferentes sistemas tDCS, a maioria (cerca de 50%) classifica o efeito como "forte positivo". Cerca de 40% falam em "efeito positivo médio". Outros usuários afirmam que a experiência com o tDCS não teve êxito.

Quanto aos militares, eles pretendem continuar seus experimentos.

Source: https://habr.com/ru/post/pt399147/