دراسة: التحفيز الكهربائي يعزز وظائف الدماغ

يقترح بحث جديد بقيادة الدكتورة شري غروفر اخصائية علم النفس والدماغ بجامعة بوسطن، أن تحفيز الدماغ يمكن أن يساعد في تحقيق هدف تعزيز الوظيفة العقلية؛ ففي مختبر راينهارت بجامعة بوسطن كان العلماء يدرسون تأثيرات تقنية تحفيز الدماغ الناشئة (التحفيز الحالي المتناوب عبر الجمجمة TACS) على الوظائف العقلية المختلفة لدى المرضى والأشخاص الأصحاء.

وخلال هذا الإجراء، يرتدي الأشخاص غطاءً مرنًا مدمجًا بأقطاب كهربائية توفر تيارات كهربائية ضعيفة تتأرجح بترددات محددة إلى فروة الرأس. ومن خلال تطبيق هذه التيارات الخاضعة للرقابة على مناطق معينة من الدماغ، من الممكن تغيير نشاط الدماغ عن طريق دفع الخلايا العصبية لإطلاق الأوامر بشكل إيقاعي.

لماذا يكون إطلاق الخلايا العصبية بشكل إيقاعي مفيدًا؟

تشير الأبحاث إلى أن خلايا الدماغ تتواصل بشكل فعال عندما تنسق إيقاع إطلاقها. وبشكل حاسم، تُظهر هذه الأنماط الإيقاعية لنشاط الدماغ تشوهات ملحوظة أثناء الأمراض العصبية والنفسية. وان الغرض من TACS هو تحفيز نشاط الدماغ الإيقاعي خارجيًا الذي يعزز الوظيفة العقلية الصحية، خاصةً عندما لا يكون الدماغ قادرًا على إنتاج هذه الإيقاعات من تلقاء نفسه.

ومع ذلك، فإن TACS هي تقنية جديدة نسبيًا ولا تزال كيفية عملها غير واضحة. وما إذا كان بإمكانها تقوية أو إحياء إيقاعات الدماغ لتغيير الوظيفة العقلية كان موضوع نقاش كبير في مجال تحفيز الدماغ.

فبينما وجدت بعض الدراسات دليلًا على حدوث تغييرات في نشاط الدماغ والوظيفة العقلية باستخدام TACS، يشير البعض الآخر إلى أن التيارات المستخدمة عادةً في الأشخاص قد تكون أضعف من أن يكون لها تأثير مباشر؛ فعند مواجهة بيانات متضاربة في الأدبيات العلمية، قد يكون من المفيد إجراء نوع من الدراسة يسمى «التحليل التلوي» الذي يحدد مدى اتساق الأدلة عبر العديد من الدراسات. كما وجد تحليل تلوي سابق أجري عام 2016 أدلة واعدة على استخدام tACS في تغيير الوظيفة العقلية. ومع ذلك تضاعف عدد الدراسات منذ ذلك الحين. كما أصبح تصميم تقنيات tACS أكثر تعقيدًا، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص نقلا عن The Conversation.

ووفق الباحثين «شرعنا في إجراء تحليل تلوي جديد للدراسات باستخدام tACS لتغيير الوظيفة العقلية. وعلى حد علمنا، يعد هذا العمل أكبر وأشمل تحليل تلوي حتى الآن حول هذا الموضوع؛ إذ يتألف من أكثر من 100 دراسة منشورة مع إجمالي مشترك يزيد على 2800 مشارك بشري. وبعد تجميع أكثر من 300 مقياس للوظيفة العقلية في جميع الدراسات، لاحظنا تحسنًا ثابتًا وفوريًا في الوظيفة العقلية باستخدام TACS. وعندما قمنا بفحص الوظائف المعرفية المحددة مثل الذاكرة والانتباه، لاحظنا أن TACS أنتجت أقوى التحسينات في الوظيفة التنفيذية، أو القدرة على التكيف في مواجهة المعلومات الجديدة أو المفاجئة أو المتضاربة». وأضافوا «لاحظنا أيضًا تحسينات في القدرة على الانتباه وحفظ المعلومات لفترات زمنية قصيرة وطويلة. إذ تشير هذه النتائج معًا إلى أن نظام TACS يمكن أن يحسن بشكل خاص أنواعًا معينة من الوظائف العقلية، على الأقل على المدى القصير». وتابعوا «ولفحص فعالية TACS لأولئك المعرضين بشكل خاص للتغيرات في الوظيفة العقلية، قمنا بفحص البيانات من الدراسات التي شملت كبار السن والأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية نفسية؛ ففي كلا المجموعتين، لاحظنا أدلة موثوقة على التحسينات في الوظيفة المعرفية باستخدام tACS. ومن المثير للاهتمام، وجدنا أيضًا أن نوعًا متخصصًا من TACS يمكنه استهداف منطقتين من الدماغ في نفس الوقت وان التلاعب في كيفية تواصلهما مع بعضهما البعض يمكن أن يعزز أو يقلل من الوظيفة الإدراكية. كما يمكن أن يكون هذا التأثير ثنائي الاتجاه على الوظيفة العقلية مفيدًا بشكل خاص في العيادة. فقد تنطوي بعض الحالات النفسية مثل الاكتئاب على انخفاض القدرة على معالجة المكافآت، في حين أن حالات أخرى مثل الاضطراب ثنائي القطب قد تنطوي على نظام فعال للغاية لمعالجة المكافآت. فإذا كان بإمكان TACS تغيير الوظيفة العقلية في أي من الاتجاهين، فقد يكون الباحثون قادرين على تطوير تصميمات مرنة ومستهدفة تلبي الاحتياجات السريرية المحددة».

وخلص الباحثون الى ان «التطورات في مجال TACS تقرب الباحثين من القدرة على تحسين الوظيفة العقلية بأمان ولا تتطلب دواء. فيما تشير الدلائل الإحصائية الحالية عبر الأدبيات إلى أن TACS تبشر بالخير. وأن تحسين تصميمها يمكن أن يساعدفي إحداث تغييرات أقوى وطويلة الأمد في الوظيفة العقلية».