Psihijatrijski i neurološki poremećaji, od depresije do shizofrenije do Alzheimerove bolesti, izgleda da su obilježeni abnormalnostima u električnim obrascima mozga. Ove bolesti, koje je notorno teško liječiti, pokazale su reakcije na razne vrste elektroterapije, od duboke stimulacije mozga, koja uključuje postavljanje elektroda unutar samog mozga, do elektrokonvulzivne terapije (tzv. "Šok-liječenje"), koja uzrokuje napad u pokušaju "resetiranja" mozga.
Ali što ako se te bolesti mogu liječiti nježnom, neinvazivnom električnom strujom? To je pitanje koje je postavilo neuroznanstvenik Flavio Frohlich sa Sveučilišta Sjeverne Karoline sa Chapel Hill-a i njegov tim. Oni istražuju tretman koji se zove transkranijalna stimulacija naizmjeničnom strujom, ili tACS, koji se može koristiti dok pacijent spava. Nedavna studija Frohlicha i njegovog tima sugerira kako liječenje pokazuje obećanje u poboljšanju pamćenja, područja koje je često pogođeno različitim poremećajima mozga. To, pak, sugerira da ova tehnika može biti korisna u liječenju samih poremećaja u mozgu.
Frohlich svojim istraživanjima donosi pomalo neobičnu pozadinu koja će mu se činiti osobito prikladnom za ovaj posao - trenirao je kao inženjer elektrotehnike prije nego što je nastavio doktorat iz neurobiologije.
"Ono što doista uzrokuje simptome (kod neuroloških i psihijatrijskih bolesti) i što nam omogućuje hodanje, razgovor i sanjanje su sinhronizirani sitni mali električni impulsi koje generira naš mozak", kaže on. "Kad razmišljamo o procesu bolesti, a time i o potencijalnim ciljevima liječenja, mislimo da manje receptora i molekula, a više velikih obrazaca električne energije u mozgu."
U dvodnevnom istraživanju, 16 sudionika je zamoljeno da rade dvije vježbe pamćenja noću. Zatim su, prije odlaska na spavanje, ugrađene elektrode na određenim mjestima na vlasištu. Jedne noći, pacijenti su primali tACS kroz elektrode. Druge noći dobili su lažnu stimulaciju. Oba jutra ponavljali su iste vježbe pamćenja. Rezultati jedne od vježbi (iako ne druge) dramatično su se poboljšali nakon stimulacije u usporedbi s placebom.
"U osnovi ako pogledate na [memoriju] dobit koju dobijete samo spavanjem - a dobit ćete memoriju upravo od spavanja - kad smo stimulirali, bila je gotovo dvostruko veća", kaže Frohlich.
TACS ciljao je ono što je poznato kao "vreteno za spavanje", valovi moždanih aktivnosti za koje se vjeruje da pomažu u pohrani sjećanja tijekom spavanja. U studiji, što su više stimulirana vretena, to je veće poboljšanje memorije ujutro.
Stimulacija korištena u studiji razlikovala se od standardnih tACS-a po tome što je bila kontrolirana povratnim informacijama. Uređaj je programiran za otkrivanje vretena za spavanje u stvarnom vremenu i primjenjivanje stimulacije. Frohlich kaže da ova vrsta poboljšanja tACS ima uzbudljiv potencijal za individualizaciju liječenja. Moždanska aktivnost, objašnjava on, mijenja se iz trenutka u trenutak i uvelike varira od pojedinca do pojedinca. Sljedeća generacija tACS-a mogla bi to uzeti u obzir, dinamički predviđajući i reagirajući na promjene mozga.
"Djeluje kao termostat", kaže on. "Znate kakvu želite da bude sobna temperatura, a kako fluktuira, termostat uključuje grijanje ili izmjeničnu struju radi regulacije temperature."
16 ispitanika bilo je zdravo. Budući da je stvaranje memorije oslabljeno kod različitih psihijatrijskih poremećaja, timski razlozi mogu tretirati i one s tim poremećajima.
"Moja je vizija da možemo razviti uistinu nove djelotvorne tretmane za ozbiljne mentalne bolesti poput depresije i šizofrenije", kaže Frohlich. „Prednost tACS-a je u tome što je stvarni potrebni hardver u osnovi prijenosan, pa smo i mi kao i drugi počeli razmišljati o tome kako da se ta tehnologija iskoristi u kući, možda putem daljinskog mrežnog nadzora ili nadzora.“
Ali ovo, upozorava, možda bi moglo biti i dolje.
"Ovo je uzbudljivo istraživanje, ali to je prvo istraživanje", kaže on. "Kao i kod bilo koje dobre znanosti, i rezultati se trebaju ponoviti. Ovo je stvarno rano doba. "
Studija, čija je prva autorica bila postdoktorska istraživačica Caroline Lustenberger, nedavno je objavljena u časopisu Current Biology .
Frohlich trenutno vodi dva klinička ispitivanja pomoću tACS-a, jedno o depresiji i jedno za shizofreniju. Oba ova ispitivanja uključuju standardni tACS tretman, bez novijeg postupka petlje povratne sprege. Frohlich se nada da će taj proces u skorije vrijeme dovesti u klinička ispitivanja.
